Zadanie 17. Dwie siły działające na ciało

Ciało o masie 3 kg pod działaniem dwóch sił, których wektory leżą na jednej prostej, uzyskuje przyspieszenie 12 . Jedna z tych sił  ma wartość 6 N. Jaką wartość ma druga siła  i jaki ma zwrot – zgodny czy przeciwny do zwrotu siły ?

 

Wskazówka 1. Wypisz dane i szukane z treści zadania.

Odpowiedź 1.

 

Wskazówka 2. Jaka siła F działa na ciało o masie 3 kg, jeśli uzyskuje ono przyspieszenie 12 m/s2

Odpowiedź 2. Skorzystamy z drugiej zasady dynamiki Newtona i obliczymy wartość siły wypadkowej F.

 

Wskazówka 3. Wiedząc, że siła wypadkowa działająca na ciało ma wartość 36 N, a jedna z sił ma wartość 6 N, to jaką wartość i zwrot może mieć druga siła?

Odpowiedź 3. Załóżmy, że ciało przemieszcza się w prawo, więc  skierowana jest w prawo. Jeśli siła  ma taki sam zwrot jak siła , to oznacza, że również skierowana jest w prawo. W takim razie mamy następującą sytuację: siła będzie miała zgodny zwrot z siłą , a jej wartość wyniesie 36 N – 6 N = 30 N.


Rys. 1. Dodawanie wektorów o zwrotach zgodnych
.

 

Jednak jeśli siła  o wartości 6 N będzie skierowana w lewo (będzie to siła tarcia), to wtedy siła  będzie miała przeciwny zwrot do siły , a jej wartość wyniesie 42 N.


 


Rys. 2. Dodawanie wektorów o zwrotach przeciwnych.

 

 

Literatura

1. Subieta Romuald, Fizyka zbiór zadań, WSiP, wyd. szóste, str. 101.