Динамик: Бодлого 2


Биетэд $60Н$ хүч үйлчлэхэд $0.8м/с^2$ хурдатгалтай болно. Энэ биетийг $2м/с^2$ хурдатгалтай хөдөлгөхийн тулд ямар хүчээр үйлчлэх хэрэгтэй вэ?

Өгсөн нь:

————————

$F_1 = 60.0Н$

$a_1 = 0.8м/с^2$

$a_1 = 2.0м/с^2$

————————

$F_2 = ?$

 

Бодолт:

Биетэд үйлчилж байгаа нийлбэр хүч тэгээс ялгаатай бол уг биет хурдатгалтай хөдөлдөг. Ямар нэгэн тавиур дээр байгаа биет эсвэл газар дээр байгаа биет хөдөлгөөнгүй байгаа бол түүнд үйлчилж байгаа хүчнүүдийн нийлбэр нь тэг байна л гэсэн үг. Хүч болон түүний нөлөөгөөр олж авах хурдатгалын холбоог Ньютоны хоёрдугаар хууль харуулдаг. Ньютоны хоёрдугаар хууль нь

$$\vec F = m \vec a$$

хэлбэртэй бичигддэг.

Биетийн хөдөлгөөний дагуу $x$ тэнхлэгийг сонгон авъя. Ингэвэл энэ бодлого нэг хэмжээст хөдөлгөөний бодлого болж байна. Өөрөөр хэлбэл шулуун замын жигд хурдсан хөдөлгөөн байна. Нэгэнт чиглэл нь тодорхой байгаа тул Ньютоны хоёрдугаар хуулийг скальяр хэлбэртэй бичье:

$$F = m a$$

Эхний тохиолдолд энэ хуулийг хэрэглэвэл:

$$F_1 = m a_1$$

болж байна. Эндээс бид биетийн массыг

$$m = \frac{F_1}{a_1}$$

гэж олж болно.

$m$ масстай биетийг $a_2$ хурдатгалтай хөдөлгөхийн тулд үйлчлэх хүч нь Ньютоны хоёрдугаар хууль ёсоор

$$F_2 = m a_2 = \frac{F_1}{a_1} a_2 = \frac{60Н}{0.8м/с^2} 2.0 м/с^2 = 150Н$$ болж байна.

Энэ бодлогын бодолтыг ойлгов уу? Ойлгосон ч эс ойлгосон ч Ньютоны хоёрдугаар хуулийн тухай хөгжилтэй бичлэг үзээрэй.