Q21

Calculeu:

a) Un cos experimenta una acceleració de 3 m·s-2 quan sobre ell actua una força F. Quina és la seva acceleració si la força es duplica?

Apliquem la segona llei de newton:

F igual m per a

Si l'acceleració és de 3 m·s-2 tenim:

F igual m per 3

podem dir que la massa del cos és:

m igual espai fracció F entre 3

Si ara tenim el mateix cos i fem una força que sigui el doble tenim:

2 per F igual m per a

Si substituïm per l'expressió de la massa trobada anteriorment:

2 per F igual fracció F entre 3 per a

2 per ratllat diagonal cap amunt F igual fracció numerador ratllat diagonal cap amunt F entre denominador 3 fi fracció per a

envoltori caixa a espai igual espai 6 espai m per s elevat a menys 2 fi elevat fi envoltori

És a dir, si la força és el doble l'acceleració serà el doble.

b) Un segon cos experimenta una acceleració de 9 m·s-2 sota la influència de la força F. Quina relació existeix entre les masses dels dos cossos?

Les equacions pels 2 cossos serien:

F igual m subíndex 1 per 3
F igual m subíndex 2 per 9

Si igualem les forces aquestes dues equacions:

m subíndex 1 per 3 espai igual espai m subíndex 2 per 9

envoltori caixa fracció numerador m subíndex 1 entre denominador espai m subíndex 2 fi fracció espai igual 3 fi envoltori

La primera massa és 3 vegades més gran que la segona massa.

c) Si els dos cossos s'uneixen, quina acceleració produirà la força ?

Si els dos cossos s'uneixen tenim:

F igual parèntesi esquerre m subíndex 1 més m subíndex 2 parèntesi dret per a

F igual parèntesi esquerre 3 per m subíndex 2 més m subíndex 2 parèntesi dret per a

F igual 4 per m subíndex 2 per a

Tenint en compte que en l'apart b):

F igual m subíndex 2 per 9

Igualant forces tenim:

4 per m subíndex 2 per a espai igual m subíndex 2 per 9

4 per ratllat diagonal cap avall m subíndex 2 fi ratllat per a espai igual ratllat diagonal cap avall m subíndex 2 fi ratllat per 9

a espai igual fracció 9 entre 4

envoltori caixa a espai igual 2 coma 25 espai m per s elevat a menys 2 fi elevat fi envoltori