Лошадь тянет телегу Лошадь действует на телегу с силой

1.1. То, что пассажиры любого транспортного средства в момент торможения наклоняются вперёд по инерции, хорошо известно. Если быть внимательным, то можно заметить, что в момент торможения наклон пассажира вперёд сменяется наклоном назад. Таких толчков вперёд и назад может быть несколько. С чем это связано?

Салон любого транспортного средства прикреплён к шасси с помощью рессор, которые можно рассматривать как пружины с большим коэффициентом жесткости. В момент торможения салон уходит вперёд, растягивая рессоры. Сила упругости возвращает салон обратно, он по инерции проскакивает положение равновесия, затем останавливается, а пассажир в момент остановки по инерции отклоняется назад. Салон совершает на рессорах затухающие колебания, толчки, с уменьшающейся силой, испытывает и пассажир.

1.2. Почему в северном полушарии реки, текущие с юга на север, подмывают правый берег?

Земной шар вращается с запада на восток. Линейная скорость точек на поверхности Земли, связанная с этим вращением, убывает от экватора к полюсу (при одной и той же угловой скорости уменьшается радиус вращения). Поэтому вода, текущая на север, по инерции, стремясь сохранить прежнюю скорость, будет отклоняться к востоку и подмывать правый берег.

1.3. На горизонтальной поверхности находится тело массой m . К нему привязана невесомая нить, перекинутая через блок. Один раз за эту нить тянут с силой F , направленной вниз, второй раз к нити привязывают тело, вес которого F . В каком случае тело массой m движется с большим ускорением?

В первом случае ускорение больше, так как сила F вызывает ускорение одного тела, а во втором — двух тел, суммарная масса которых безусловно больше m .

1.4. Из пушки, установленной под углом a к горизонту, вылетает снаряд, который движется, не испытывая сопротивления воздуха. Куда направлено ускорение снаряда?

Ускорение снаряда удобно находить, используя второй закон Ньютона . Ускорение тела направлено по направлению действия результирующей силы. На наш снаряд действует только одна сила — сила тяжести, направленная вертикально вниз. Вертикально вниз направлено и ускорение снаряда в любой точке его траектории.

1.5. Нить математического маятника отклоняют на 90 0 из положения равновесия и отпускают. В каких точках траектории маятника ускорение вертикально?

Как ясно из предыдущего вопроса, надо решить вопрос о силах, действующих на маятник. Их две — сила натяжения нити, направленная вдоль нити к точке её закрепления, и сила тяжести, направленная вертикально вниз. Ускорение может быть направлено вертикально, если вертикальна результирующая сила. Результирующая сила вертикальна при прохождении маятником положения равновесия (результирующая сила и ускорение направлены вверх), а также при отклонении нити маятника на 90 0 из положения равновесия как в одну, так и в другую сторону. В последнем случае скорость маятника равна нулю, натяжения нити нет и на маятник действует только сила тяжести. Вместе с ней ускорение направлено вниз. Разумеется в реальном случае при наличии сопротивления движению маятник не сможет отклониться на 90 0 от положения равновесия, и его ускорение будет вертикально только при прохождении положения равновесия.

1.6. Лошадь тянет телегу; в результате лошадь и телега двигаются с каким-то ускорением. По третьему закону Ньютона сила, с которой лошадь тянет телегу, равна по модулю, но противоположно направлена силе, с которой телега тянет лошадь. Почему же лошадь и телега движутся ускоренно?

Если лошадь и телега взаимодействовали бы только между собой, то они не смогли бы двигаться ускоренно за счёт внутренних сил системы. Лошадь должна упираться копытами в землю, создавая силу, вызывающую ускорение. Сила трения, которое испытывает телега, направлена против силы тяги, возникающей за счёт взаимодействия лошади и земли. Если сила трения станет больше силы тяги, лошадь не сможет тащить телегу, копыта её будут проскальзывать относительно земли. Поэтому трение телеги стремятся уменьшить: смазывают оси телеги, зимой используют сани с низким коэффициентом трения и т. п.

1.7. Возможна ли такая ситуация, когда векторная сумма сил, приложенных к телу равна нулю, а тело не покоится и не участвует в прямолинейном равномерном движении, а вращается?

Представление о том, что если результирующая сила, действующая на тело, равна нулю, то и ускорение тела равно нулю, связано с телами, которые можно считать материальными точками. Если размеры тела существенны, и силы приложены в разных точках тела, то при приложении одинаковых по модулю, но противоположно направленных сил, тело вращается.

1.8. Для того, чтобы сдвинуть тело с места, к нему прикладывают силу, направленную под углом 45 0 к горизонту. Способы приложения силы изображены на рисунке. В каком случае модуль приложенной силы может быть меньше? Трением не пренебрегать.

В случае а вертикальная составляющая силы направлена вверх, уменьшая вес тела и равную ему по третьему закону Ньютона силу реакции опоры N . В случае б вертикальная составляющая силы направлена вниз, увеличивая вес и N . Горизонтальная составляющая силы для движения тела должна превысить силу трения, которая подсчитывается по формуле F тр = m N , где m — коэффициент трения. Чем больше N , тем большая горизонтальная составляющая силы нужна, чтобы сдвинуть тело с места, следовательно в случае а модуль силы может быть меньше.

1.9. Почему, прокручивая туго надетое на палец кольцо, его легче снять, чем просто стягивая с пальца?

Сила трения скольжения всегда несколько меньше максимальной силы трения покоя. Прокручивая кольцо, мы заменяем трение покоя трением скольжения. Оно меньше, и его легче преодолеть.

1.10. Из шланга под углом к горизонту бьёт струя воды. Почему восходящая ветвь струи сплошная, а нисходящая разбита на отдельные участки?

В восходящей ветви струи скорость нижерасположенных участков больше вышерасположенных. Нижние участки догоняют расположенные выше и не дают струе рассыпаться. На нисходящей ветви струи нижние участки убегают от расположенных выше, в результате чего струя рассыпается на отдельные части.

1.11. Может ли кинетическая энергия тела оставаться неизменной, если равнодействующая приложенных к нему сил отличается от нуля?

Может, если равнодействующая сила образует угол 90 0 с направлением перемещения тела (например, при равномерном движении тела по окружности). В этом случае не совершается работа, необходимая для увеличения кинетической энергии тела.

1.12. Обладает ли количеством движения однородный диск, вращающийся вокруг своей оси? Ось диска неподвижна.

Разобьём массу диска на пары одинаковых элементов, лежащих на одном диаметре на равных расстояниях от центра. Количество движения каждой пары равно нулю, так как количества движения обеих масс равны, но направлены в противоположные стороны. Следовательно, количество движения всего диска равно нулю.

1.13. С наклонной плоскости скатывается две бутылки: одна — пустая, другая — заполненная водой . Какая из них скатится быстрее? Считать что проскальзывания нет.

При скатывании пустой бутылки её потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию как поступательного так и вращательного движения. Если внутри бутылки имеется вода, то она, благодаря малой вязкости, во вращении практически не участвует. В результате во втором случае большая часть начальной потенциальной энергии переходит в кинетическую энергию поступательного движения, и бутылка с водой скатится быстрее пустой бутылки.

1.14. В нижней части U -образной трубки имеется кран, он закрыт. В одно из колен трубки до высоты H залита жидкость. Кран открывают. Уровни жидкости в коленах U -образной трубки выравниваются. Высота её подъёма — H/2 . До открытия крана потенциальная энергия жидкости была , где m — масса жидкости, после открытия крана — . Куда делась половина потенциальной энергии?

Она пошла на совершение работы против сил трения между слоями жидкости и между жидкостью и стенками трубки. В конечном счёте эта энергия перешла во внутреннюю энергию жидкости, трубки, окружающего их пространства. Если трения нет, жидкость будет совершать колебания, переливаясь из одного колена трубки в другое и обратно. При малом трении установлению одинакового уровня в коленах будут предшествовать её затухающие колебания.

1.15. В стакане с водой плавает льдинка. Как изменится уровень воды в стакане, когда льдинка растает?

Тело плавает, когда его вес равен выталкивающей силе, действующей на тело: mg = r в gV п . Здесь m — масса льдинки, r в — плотность воды, а V п — объём погруженной части льдинки. Отсюда V п = m/ r в . Если после таяния объём образовавшейся от таяния воды V в будет больше V п , уровень повысится, если меньше — понизится. Т. к. масса образовавшейся от таяния воды равна массе льдинки, то V в = m/ r в , V в = V п , уровень воды в стакане останется неизменным.

1.16. Если в сосуд, заполненный до краёв водой, опустить деревянный брусок, изменится ли давление на дно сосуда?

Нет не изменится. Брусок будет плавать на поверхности жидкости. По условию плавания вес бруска равен весу вытесненной жидкости (она вылилась из сосуда). Поэтому сила давления и давление на дно сосуда не изменится. Если бы мы опустили металлическое тело, которое утонуло бы в сосуде, ситуация была бы иной. Вес вытесненной жидкости был бы меньше веса тела, и сила давления на дно сосуда увеличилась бы.

1.17. На весах уравновешен неполный сосуд с водой. Нарушится ли равновесие весов, если в воду опустить палец так, чтобы он не касался дна и стенок сосуда?

Равновесие весов нарушится. Это произойдёт потому, что на палец действует со стороны воды выталкивающая сила, направленная вертикально вверх, а по третьему закону Ньютона палец будет действовать на воду с такой же силой, направленной вниз.

1.18. Некоторые количества ваты и свинца уравновесили на равноплечих рычажных весах. Какой из грузов имеет меньшую массу — вата или свинец?

Вопрос имеет смысл, если эти грузы взвешивались в воздухе. В этом случае уравновешивались не силы тяжести, а разности сил тяжести и выталкивающих сил. Поскольку выталкивающая сила, действующая на вату со стороны воздуха, больше, чем аналогичная сила, действующая на свинец, то сила тяжести и масса ваты больше, чем свинца.

1.19. Почему при движении по мягкому грунту или снегу из шин автомобиля выпускают некоторое количество воздуха?

При снижении давления воздуха в шине увеличивается площадь соприкосновения колеса с грунтом, поэтому давление на грунт становится меньше.

1.20. Математический маятник совершает гармонические колебания. Как он будет двигаться, если вместе с точкой подвеса он начнёт свободно падать?

Начнём рассмотрение ситуации с ускоренного движения маятника вместе с точкой подвеса в поле силы тяжести. Как и всякое тело при ускорении, направленном вверх, маятник испытывает перегрузки, его вес становится больше. Период колебаний определяется формулой и становится меньше. Если ускорение направлено вниз, вес маятника уменьшается, а период возрастает. При свободном падении a=g и период становится бесконечно большим.

Если начало свободного падения застало маятник в точке максимального отклонения из положения равновесия, относительно точки подвеса он будет неподвижен. Во всех остальных случаях он будет вращаться вокруг точки подвеса, если это возможно, с угловой скоростью w = V/ l , где l — длина нити подвеса, а V — линейная скорость, которую маятник имел в момент начала свободного падения.

Почему всётаки движение происходит в сторону лошади, а не в сторону телеги?

1 ответ

В третьем законе Ньютона формулируется одно общее свойство всех сил ,рассматриваемых в механике :любое действие тел друг на друга носит характер взаимодействия .Это означает, что если тело А действует на тело В,то и тело В действует на тело А.

  • 1. Страны первого мира, второго и третьего мира – список
  • 2. Исторический портрет Пугачева Емельяна
  • 3. Гражданская война 1917 кратко конспект
  • 4. Князь, годы правления, внутренняя политика, внешняя политика – составить таблицу
  • 5. История создания романа Евгений Онегин кратко
  • 6. Соня – антипод Раскольникова
  • 7. Капитанская дочка о чем произведение кратко?
  • Знаете ответ?

    Предметы

    Новые вопросы

    Рейтинг сайта

  • 1. yana yana 252
  • 2. НИКИТА ЯКОВЛЕВ 220
  • 3. Даниил Яцевич 201
  • 4. Ксения @@ 145
  • 5. Дарья Свиридова 140
  • 6. Екатерина Глебова 95
  • 7. Мария Колоцей 89
  • 8. Ксения Мысова 85
  • 9. Александр Лавришенков 85
  • 10. Кирилл Хомутов 85
    1. 1. Кристина Волосочева 19,120
    2. 2. Ekaterina 18,721
    3. 3. Юлия Бронникова 18,580
    4. 4. Darth Vader 17,856
    5. 5. Алина Сайбель 16,787
    6. 6. Мария Николаевна 15,775
    7. 7. Лариса Самодурова 15,735
    8. 8. Liza 15,165
    9. 9. TorkMen 14,876
    10. 10. Влад Лубенков 13,530

    Самые активные участники недели:

  • 1. Виктория Нойманн — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Bulat Sadykov — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Дарья Волкова — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • Три счастливчика, которые прошли хотя бы 1 тест:

  • 1. Наталья Старостина — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Николай З — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Давид Мельников — подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • Карты электронные(код), они будут отправлены в ближайшие дни сообщением Вконтакте или электронным письмом.

    Лошадь тянет телегу с постоянной скоростью. В соответствии с третьим законом Ньютона равны друг другу по модулю силы взаимодействия

    1) лошади с телегой и телеги с лошадью

    2) лошади с землёй и телеги с землёй

    3) лошади с телегой и телеги с землёй

    4) лошади с телегой и лошади с землёй

    Третий закон Ньютона гласит, что тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению. Т.е. с какой силой лошадь тянет телегу, с такой же силой телега тянет лошадь.

    Трудный закон

    Ни один из трех основных законов механики не вызывает, вероятно, столько недоумений, как знаменитый «третий закон Ньютона» — закон действия и противодействия. Все его знают, умеют даже в иных случаях правильно применять,- и однако мало кто свободен от некоторых неясностей в его понимании. Может быть, читатель, вам посчастливилось сразу понять его,- но я, сознаюсь, вполне постиг его лишь десяток лет спустя после первого с ним знакомства.

    Беседуя с разными лицами, я не раз убеждался, что многие готовы признать правильность этого закона лишь с существенными оговорками. Охотно допускают, что он , верен для тел неподвижных, но не понимают, как можно применять его к взаимодействию тел движущихся. Действие,- гласит закон,- всегда равно и противоположно противодействию. Это значит, что, если лошадь тянет телегу, то и телега тянет лошадь назад с такой же силой. Но ведь тогда телега должна оставаться на месте: почему же все-таки она движется? Почему эти силы не уравновешивают одна другую, если они равны?

    Таковы обычные недоумения, связанные с этим законом. Значит, закон неверен? Нет, он безусловно верен; мы только неправильно понимаем его. Силы не уравновешивают друг друга просто потому, что приложены к разным телам: одна — к телеге, другая — к лошади. Силы равны, да,- но разве одинаковые силы всегда производят одинаковые действия? Разве равные силы сообщают всем телам равные ускорения? Разве действие силы на тело не зависит от тела, от того «сопротивления», которое само тело оказывает силе?

    Если подумать об этом, станет ясно, почему лошадь увлекает телегу, хотя телега тянет ее обратно с такой же силой. Сила, действующая на телегу, и сила, действующая на лошадь, в каждый момент равны; но так как телега свободно перемещается на колесах, а лошадь упирается в землю, то понятно, почему телега катится в сторону лошади. Подумайте и о том, что если бы телега не оказывала противодействия движущей силе лошади, то. можно было бы обойтись и без лошади: самая слабая сила должна была бы привести телегу в движение. Лошадь затем и нужна, чтобы преодолевать противодействие телеги 3 .

    3 ( При равномерном движении телеги требуется прикладывать некоторую силу (это задача лошади), чтобы преодолевать силу трения, которая противодействует движению телеги.

    С объяснением у Перельмана парадокса «лошадь — телега» можно поспорить. Конечно, силы приложены к разным телам: к лошади и к телеге. Но между ними существует жесткая связь — упряжка. И с этой точки зрения лошадь и телегу можно рассматривать как единое тело. Движение лошади с телегой легко объяснить, если мы обратим внимание на то, как действует земля, т. е. реакция опоры, на эти два объекта. Если бы не было опоры под ногами лошади, а она отталкивалась бы от телеги, то сколько бы лошадь не старалась и сколько бы возница не погонял ее кнутом, этот странный экипаж никуда бы не уехал (см. статью «Можно ли двигаться без опоры?» на с. 20).)

    Все это усваивалось бы лучше и порождало бы меньше недоумений, если бы закон высказывался не в обычной краткой форме: «действие равно противодействию», а, например, так: «сила противодействующая равна силе действующей». Ведь равны здесь только силы,- действия же (если понимать, как обычно понимают, под «действием силы» перемещение тела) различны, потому что силы приложены к разным телам.

    Точно так же, когда полярные льды сдавливали корпус «Челюскина», его борта давили на лед с равной силой. Катастрофа произошла оттого, что мощный лед оказался способным выдержать такой напор, не разрушаясь; корпус же судна, хотя и стальной, но не представляющий собой сплошного тела, поддался этой силе, был смят и раздавлен. (Подробнее о физических причинах гибели «Челюскина» рассказано далее)

    Даже падение тел подчиняется закону противодействия. Яблоко падает на Землю оттого, что его притягивает земной шар; по точно с такой же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету. Строго говоря, яблоко и Земля падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для Земли. Равные силы взаимного притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с 2 , а земному шару — во столько раз меньшее, во сколько раз масса Земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и потому Земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным пулю. Оттого-то мы и говорим, что яблоко падает на Землю, вместе того чтобы сказать: «яблоко и Земля падают друг на друга» * .

    * ( О законе противодействия см. также в гл. 1 моей «Занимательной механики».)

    Обычно словом «работа» мы называем действие человека или технического устройства. Например, мы говорим: работает плотник, работает холодильник, работает компьютер. В физике термин «работа» имеет более конкретный (определённый) смысл. Поясним это на нескольких примерах действия сил. Взгляните на рисунок.

    Лошадь тянет телегу с некоторой силой, обозначим её F тяги . Дедушка, сидящий на телеге, давит на неё с некоторой силой. Обозначим её F давл . Телега движется вдоль направления силы тяги лошади (вправо), а в направлении силы давления дедушки (вниз) телега не перемещается. Поэтому в физике говорят, что F тяги совершает работу над телегой, а F давл не совершает работу над телегой.

    Итак, работа силы над телом или механическая работа – физическая величина, модуль которой равен произведению силы на путь, пройденный телом вдоль направления действия этой силы:

    A – механическая работа над телом, Дж
    F || – сила, параллельная пути тела, Н
    l – пройденный телом путь, м

    В честь английского учёного Д.Джоуля единица механической работы получила название 1 джоуль (согласно формуле, 1 Дж = 1 Н·м).

    Если на рассматриваемое тело действует некоторая сила, значит, на него действует некоторое тело. Поэтому работа силы над телом и работа тела над телом – полные синонимы. Однако, работа первого тела над вторым и работа второго тела над первым – частичные синонимы, поскольку модули этих работ всегда равны, а их знаки всегда противоположны. Именно поэтому в формуле присутствует знак «±». Обсудим знаки работы более подробно.

    Числовые значения силы и пути – всегда неотрицательные величины. В отличие от них механическая работа может иметь как положительный, так и отрицательный знаки. Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то работу силы считают положительной. Если направление силы противоположно направлению движения тела, работу силы считают отрицательной (берём «–» из «±» формулы). Если направление движения тела перпендикулярно направлению действия силы, то такая сила работу не совершает, то есть A = 0.

    Рассмотрите три иллюстрации по трём аспектам механической работы.

    A = ± ( F || · l )

    Совершение силой работы может выглядеть по-разному с точек зрения различных наблюдателей. Рассмотрим пример: девочка едет в лифте вверх. Совершает ли она механическую работу? Девочка может совершать работу только над теми телами, на которые действует силой. Такое тело лишь одно – кабина лифта, так как девочка давит на её пол своим весом. Теперь надо выяснить, проходит ли кабина некоторый путь. Рассмотрим два варианта: с неподвижным и движущимся наблюдателем.

    Пусть сначала мальчик-наблюдатель сидит на земле. По отношению к нему кабина лифта движется вверх и проходит некоторый путь. Вес девочки направлен в противоположную сторону – вниз, следовательно, девочка совершает над кабиной отрицательную механическую работу: A дев дев = 0.

    Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей

    Ответы на вопрос

    -1,3ч = 1,3*60 мин = 78 мин = 1 ч и 18 мин

    -2,75ч = 2,75*60 мин = 165 мин = 2 ч и 45 мин

    В данном случае m = 54 г, ? = 2,7 г/см?, поэтому

    V = m / ? = 54 / 2,7 = 20 см?

    Похожие вопросы

    100 баллов!
    1. Определить тип диаграммы ( TS или PV )

    2.Определить типы процессов ( адиабатный, изотермический, изохорный или изобарный)

    Вопрос по физике:

    Лошадь тянет телегу, а телега действует на лошадь с такой же по модулю силой, направленной в противоположную сторону. Почему же лошадь везет телегу, а не наоборот?

    Ответы и объяснения 1
    Знаете ответ? Поделитесь им!

    Как написать хороший ответ?

    Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

    • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
    • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
    • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.
    • Этого делать не стоит:

    • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
    • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
    • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
    • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
    Есть сомнения?

    Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

    Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

    Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

admin

Наверх