Cómo calcular la física de pesos Polea

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Dibuje flechas que se proyectan directamente hacia abajo (o hacia el suelo) de cada uno de los pesos de la polea. Esto representa la fuerza de la gravedad, y es igual a la masa del peso polea veces 9,8 (la constante gravitacional, o g). Etiqueta de las fuerzas "m1gramo" y "m2gramo."

Calcular el ángulo entre la flecha de fuerza para cada peso y la continuación de la línea de polea (si la línea de polea es vertical, este ángulo es de cero si es diez grados de la vertical, el ángulo es de diez grados). Para encontrar el componente de la fuerza que actúa contra la polea, calcular el producto de la masa, g, y el coseno del ángulo. Hacer esto para ambos pesos, y la etiqueta de los vectores de fuerza resultantes "f1" y "f2."

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Dibuje flechas que se proyectan directamente a lo largo de la polea para cable de cada uno de los pesos de la polea. Esto representa la fuerza de tensión de la cuerda de tracción en los pesos. De acuerdo con la tercera ley de Newton, la fuerza de tensión en los pesos es igual y opuesta a la fuerza de los pesos que actúan sobre la polea, pero no podemos calcular que, sin embargo, así que por ahora la etiqueta de la fuerza "T."

Calcular la fuerza neta que actúa sobre uno de los pesos: Net Fuerza = f1 - T (se resta porque las fuerzas están en direcciones opuestas). Por la segunda ley de Newton, la fuerza neta es también igual a la masa del peso por su aceleración. Por sustitución: m1a = f1 - T (a es la aceleración, m es la masa del objeto). Por lo tanto T = m1a + f1.

Utilice el mismo proceso para encontrar la fuerza neta que actúa sobre el otro peso: m2 * a = f2 - T. La tensión es la misma en ambos pesos debido a la Tercera Ley de Newton. Cada fibra de la cuerda tira con la misma fuerza con la que se está tirando.

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Sustituir la ecuación para la tensión de la Etapa 4 en la ecuación de la Etapa 5: m2a = f2 - m1a + f1.

Resolver "un" para encontrar la aceleración del sistema. m1a + m2a = f1 + F2- un (m1 + m2) = f1 + F2- a = (f1 + f2) / (m1 + m2). En otras palabras, la aceleración del sistema es igual a la suma de la componente de las fuerzas gravitacionales que actúan contra la polea dividida por la suma de la masa de los pesos.

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Comparar F1 y F2. El mayor de los dos le dirá la dirección del sistema se está acelerando (si f1 es más grande, la polea se está acelerando en el extremo del primer peso).