9752256298

4 Zadanie - Żyrandol

Żyrandol o masie m = 7.4 kg przyczepiono do sufitu za pomocą linki. Oblicz, jaką siłą działa sufit na linkę i zaznacz na rysunku wektor tej siły. Żyrandol nie porusza się, linka jest nieważka, a cały układ znajduje się w stałym polu grawitacyjnym o natężeniu g = 10 m/s².

m

8

Rozwiązanie

Czym jest siła działająca na ciało o masie m? Zgodnie z drugą zasadą dynamiki siła jest odpowiedzialna za przyśpieszenie, a, z jakim ciało się porusza:

ma = F.

Przyśpieszenie ciała to zmiana jego prędkości w jednostce czasu. Można to zapisać następująco:

__ Av

^a=AT

Czym jest Av ? Jest to zmiana prędkości ciała, jaka zaszła w czasie At. Jeśli w pewnej chwili czasu prędkość ciała wynosiła uj, a po czasie At wynosi v₂, to zmiana prędkości jest równa Av = v₂ — V\. Im przedział czasu At jest mniejszy, tym szczegółowiej możemy opisać ruch ciała. Strzałki umieszczone nad v, a oraz F przypominają, że prędkość, przyśpieszenie oraz siła są wektorami.

W rozważanym przypadku żyrandol nie porusza się, a więc jego prędkość nie zmienia się. Innymi słowy jego przyśpieszenie wynosi a — 0 i z drugiej zasady dynamiki otrzymuję proste równanie:

0 = F

O jaką siłę chodzi? Siła F jest sumą wszystkich sił działających na ciało. Równanie powyższe wskazuje, że wypadkowa siła wynosi 0. Na żyrandol działa siła grawitacji:

której długość wynosi |F₉| = mg.

13