1. Förstå installationen
* remskiva: Remskivan är friktionslös och viktlös, vilket innebär att den inte motstår rörelse och bidrar inte till krafterna i systemet.
* massor: Du har två massor, en av 200 g (0,2 kg) och den andra på 300 g (0,3 kg).
* sladd: Sladden antas vara oöverkomlig (sträcker sig inte) och masslös.
2. Krafter involverade
* tyngdkraft: Den enda kraften som verkar på massorna är tyngdkraften. Den tyngre massan (300 g) upplever en starkare nedåt kraft, vilket får systemet att accelerera.
* spänning: Sladden utövar en uppåtspänningskraft på båda massorna, lika i storlek men motsatt i riktning.
3. Hitta accelerationen
* nettokraft på systemet: Nettokraften som orsakar accelerationen är skillnaden i gravitationskrafterna på de två massorna.
* F_net =(0,3 kg * 9,8 m/s²) - (0,2 kg * 9,8 m/s²) =0,98 n
* acceleration: Med hjälp av Newtons andra lag (F =MA) kan vi hitta accelerationen av systemet:
* a =f_net / (total massa) =0,98 n / (0,3 kg + 0,2 kg) =1,96 m / s²
4. Rörelse under den femte sekundet
Eftersom massorna accelererar jämnt kan vi använda rörelsekvationerna för att hitta avståndet som reste under den femte sekunden.
* först, hitta det avstånd som reste under de första 4 sekunderna:
* d =ut + (1/2) at² (där u =initial hastighet =0)
* D =(1/2) * 1,96 m/s² * (4 s) ² =15,68 m
* Hitta sedan det avstånd som reste under de första 5 sekunderna:
* D =(1/2) * 1,96 m/s² * (5 s) ² =24,5 m
* Avståndet som reste under den femte sekunden är skillnaden mellan dessa två:
* Avstånd på 5:e sekund =24,5 m - 15,68 m = 8,82 m
Därför kommer avståndet massorna att röra sig under den 5:e sekunden efter att de startar är 8,82 meter.