En ledning passerer over en vægtløs, og friktionsfri remskive masser på 200 g 300 g er fastgjort til enderne, eller kærlig, som han afstand vil bevæge sig i løbet af 5. sekund, efter at de starter?

1. Forståelse af opsætningen

* remskive: Remskiven er friktionsfri og vægtløs, hvilket betyder, at den ikke modstår bevægelse og bidrager ikke til kræfterne i systemet.

* Masser: Du har to masser, den ene af 200 g (0,2 kg) og den anden på 300 g (0,3 kg).

* ledning: Ledningen antages at være uudvidelig (strækker sig ikke) og masseløs.

2. De involverede kræfter

* tyngdekraft: Den eneste kraft, der virker på masserne, er tyngdekraften. Den tungere masse (300 g) oplever en stærkere nedadgående kraft, hvilket får systemet til at accelerere.

* Spænding: Ledningen udøver en opadgående spændingsstyrke på begge masser, lige i størrelse, men modsat i retning.

3. Find accelerationen

* nettokraft på systemet: Nettokraften, der forårsager accelerationen, er forskellen i gravitationskræfterne på de to masser.

* F_net =(0,3 kg * 9,8 m/s²) - (0,2 kg * 9,8 m/s²) =0,98 N

* Acceleration: Ved hjælp af Newtons anden lov (F =MA) kan vi finde systemets acceleration:

* a =f_net / (total masse) =0,98 n / (0,3 kg + 0,2 kg) =1,96 m / s²

4. Bevægelse i løbet af det 5. sekund

Da masserne accelererer ensartet, kan vi bruge bevægelsesligningerne til at finde den kørte afstand i løbet af det 5. sekund.

* Find først den kørte afstand i de første 4 sekunder:

* D =UT + (1/2) ved² (hvor U =initial hastighed =0)

* d =(1/2) * 1,96 m/s² * (4 s) ² =15,68 m

* Find derefter den kørte afstand i de første 5 sekunder:

* d =(1/2) * 1,96 m/s² * (5 s) ² =24,5 m

* Den kørte afstand i det 5. sekund er forskellen mellem disse to:

* Afstand i 5. sekund =24,5 m - 15,68 m = 8,82 m

Derfor bevæger den afstand masserne sig i løbet af det 5. sekund, efter at de starter er 8,82 meter.