Умоляю с Сириусом! К однородной верёвке массой 50 г поочерёдно подвешивают грузы массами 300 г, 500 г, 700 г, 1 кг и в каждом случае определяют силу натяжения верёвки T в точке её подвеса к потолку. В каких случаях можно использовать модель невесомой нити, если в данной задаче нас устраивает погрешность определения T не более 10%? 3 попытки
когда груз массой 300 г
когда груз массой 500 г
когда груз массой 700 г
когда груз массой 1 кг
Сила тяжести груза (F) определяется по формуле F = m * g, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения.
Ускорение свободного падения примем равным 9,8 м/с^2.
Тогда силу натяжения веревки (T) можно определить, используя формулу T = F.
При использовании модели невесомой нити должно выполняться условие T = F.
Теперь сравним силу тяжести груза с силой натяжения веревки в каждом из случаев:
1) Груз массой 300 г:
F = 0,3 кг * 9,8 м/с^2 = 2,94 Н
T = значение силы натяжения веревки при грузе массой 300 г
Проверяем, выполняется ли условие T = F с учетом погрешности не более 10%:
Допустимый диапазон значений для T: от 2,94 Н - 0,294 Н до 2,94 Н + 0,294 Н
Если значение силы натяжения веревки при грузе массой 300 г находится в этом диапазоне, то можно использовать модель невесомой нити.
2) Груз массой 500 г:
F = 0,5 кг * 9,8 м/с^2 = 4,9 Н
T = значение силы натяжения веревки при грузе массой 500 г
Проверяем, выполняется ли условие T = F с учетом погрешности не более 10%:
Допустимый диапазон значений для T: от 4,9 Н - 0,49 Н до 4,9 Н + 0,49 Н
Если значение силы натяжения веревки при грузе массой 500 г находится в этом диапазоне, то можно использовать модель невесомой нити.
3) Груз массой 700 г:
F = 0,7 кг * 9,8 м/с^2 = 6,86 Н
T = значение силы натяжения веревки при грузе массой 700 г
Проверяем, выполняется ли условие T = F с учетом погрешности не более 10%:
Допустимый диапазон значений для T: от 6,86 Н - 0,686 Н до 6,86 Н + 0,686 Н
Если значение силы натяжения веревки при грузе массой 700 г находится в этом диапазоне, то можно использовать модель невесомой нити.
4) Груз массой 1 кг:
F = 1 кг * 9,8 м/с^2 = 9,8 Н
T = значение силы натяжения веревки при грузе массой 1 кг
Проверяем, выполняется ли условие T = F с учетом погрешности не более 10%:
Допустимый диапазон значений для T: от 9,8 Н - 0,98 Н до 9,8 Н + 0,98 Н
Если значение силы натяжения веревки при грузе массой 1 кг находится в этом диапазоне, то можно использовать модель невесомой нити.
Итак, чтобы определить, в каких случаях можно использовать модель невесомой нити, необходимо проверить, находятся ли значения силы натяжения веревки в каждом случае в допустимом диапазоне, который определяется с учетом погрешности не более 10%. В данном случае это:
- при грузе массой 300 г: допустимый диапазон от 2,94 Н - 0,294 Н до 2,94 Н + 0,294 Н
- при грузе массой 500 г: допустимый диапазон от 4,9 Н - 0,49 Н до 4,9 Н + 0,49 Н
- при грузе массой 700 г: допустимый диапазон от 6,86 Н - 0,686 Н до 6,86 Н + 0,686 Н
- при грузе массой 1 кг: допустимый диапазон от 9,8 Н - 0,98 Н до 9,8 Н + 0,98 Н
Если значение силы натяжения веревки в каждом случае находится в соответствующем допустимом диапазоне, то можно использовать модель невесомой нити.