Задача: Подъёмный кран поднимает груз массой, эквивалентной 9,8 кН веса, с ускорением 1 м/с^2 вверх. Найти силу на стальном канате в момент отрыва от земли.
Пояснение и решение (пошагово):
- Найдём массу груза.
- Вес W = 9,8 кН = 9800 Н.
- g ≈ 9,8 м/с^2.
- m = W/g = 9800 / 9,8 ≈ 1000 кг.
- Опишем силы, действующие на груз в момент отрыва от земли.
- Вверх: сила натяжения в канате T.
- Вниз: сила тяжести W = m g = 9800 Н.
- При отрыве нормальная реакция от земли исчезает, поэтому больше не участвует.
Применим второй закон Ньютона по вертикали (вверх положим положительно). T − W = m a, откуда T = W + m a.
Подставим численные значения.
- W = 9800 Н = 9,8 кН.
- m a = 1000 kg × 1 м/с^2 = 1000 Н = 1 кН.
- T = 9,8 кН + 1 кН = 10,8 кН.
Ответ: сила в стальном канате в момент отрыва груза от земли равна примерно 10,8 кН (или 10800 Н), направление вверх вдоль каната.