Динамика. Силы

Задание №2. Динамика

№2. Задание 2

ID: 00019034

Груз массой $$100$$ кг поднимают вертикально вверх с помощью троса. На рисунке приведена зависимость проекции скорости $$V$$ груза на ось, направленную вертикально вверх, от времени $$t$$ . Определите модуль силы натяжения троса в течение подъёма. Ответ выразите в ньютонах.

Рисунок к заданию 2 ЕГЭ по физике — Динамика. Силы

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Груз тянут вверх тросом. На него действуют две силы: трос тянет вверх (натяжение $$T$$ ) и тяжесть тянет вниз ( $$mg$$ ). По второму закону Ньютона их разность и разгоняет груз: $$T-mg=ma$$ . Значит сначала по графику скорости найдём ускорение $$a$$ (это наклон прямой $$V(t)$$ ), а потом подставим в формулу.

Что видно на графике

Прямая линия — скорость растёт равномерно. В начале ( $$t=0$$ ) скорость $$V=2$$ м/с, а к моменту $$t=3$$ с она доходит до $$V=8$$ м/с. Раз линия прямая, ускорение постоянное.

Считаем

Ускорение (наклон графика скорости):

$a=\dfrac{\Delta V}{\Delta t}=\dfrac{8-2}{3-0}=\dfrac{6}{3}=2$ м/с $$^2$$ (направлено вверх).

Второй закон Ньютона вдоль вертикали (вверх — положительно):

$T-mg=ma \;\Rightarrow\; T=m(g+a)=100\cdot(10+2)=1200$ Н.

Ответ: 1200 Н.

Ответ

1200

Другие задания по теме «Динамика. Силы» (8)