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 égal à m fois a

Si l'acceleració és de 3 m·s-2 tenim:

F égal à m fois 3

podem dir que la massa del cos és:

m égal à espace F sur 3

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

2 fois F égal à m fois a

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

2 fois F égal à F sur 3 fois a

2 fois trait barré ascendant sur F égal à numérateur de la fraction trait barré ascendant sur F au-dessus du dénominateur 3 fin de la fraction fois a

cadre englobant a espace égal à espace 6 espace m fois s puissance moins 2 fin de l'exposant fin

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 égal à m indice 1 fois 3
F égal à m indice 2 fois 9

Si igualem les forces aquestes dues equacions:

m indice 1 fois 3 espace égal à espace m indice 2 fois 9

cadre englobant numérateur de la fraction m indice 1 au-dessus du dénominateur espace m indice 2 fin de la fraction espace égal à 3 fin

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 égal à parenthèse gauche m indice 1 plus m indice 2 parenthèse droite fois a

F égal à parenthèse gauche 3 fois m indice 2 plus m indice 2 parenthèse droite fois a

F égal à 4 fois m indice 2 fois a

Tenint en compte que en l'apart b):

F égal à m indice 2 fois 9

Igualant forces tenim:

4 fois m indice 2 fois a espace égal à m indice 2 fois 9

4 fois trait barré descendant sur m indice 2 fin du trait fois a espace égal à trait barré descendant sur m indice 2 fin du trait fois 9

a espace égal à 9 sur 4

cadre englobant a espace égal à 2 virgule 25 espace m fois s puissance moins 2 fin de l'exposant fin