راهنمایی کوتاه: با تحلیل نیروها و استفاده از قانون دوم نیوتن میتوانیم تاثیر تغییر جرم بر شتاب چهار چرخه را بررسی کنیم.
- الف) افزایش جرم وزنه: با افزایش جرم وزنه، نیروی رو به پایین بیشتری به چهار چرخه وارد میشود و در نتیجه نیروی کشش طناب افزایش مییابد. طبق قانون دوم نیوتن، اگر جرم چهار چرخه ثابت باشد، افزایش نیروی کشش طناب باعث افزایش شتاب چهار چرخه میشود.
- ب) قرار دادن وزنه روی چهار چرخه: با قرار دادن وزنه روی چهار چرخه، جرم کل سیستم (چهار چرخه + وزنه) افزایش مییابد. طبق قانون دوم نیوتن، با فرض ثابت بودن نیروی کشش طناب، افزایش جرم باعث کاهش شتاب چهار چرخه میشود.
گامبهگام:
۱) نیروهای وارد بر چهار چرخه را شناسایی کنید: نیروی وزن چهار چرخه، نیروی کشش طناب، نیروی اصطکاک.
۲) قانون دوم نیوتن را برای چهار چرخه بنویسید: F = ma
۳) در قسمت الف، با افزایش جرم وزنه، نیروی کشش طناب افزایش مییابد و شتاب چهار چرخه زیاد میشود.
۴) در قسمت ب، با قرار دادن وزنه روی چهار چرخه، جرم کل سیستم افزایش مییابد و شتاب چهار چرخه کم میشود.
پاسخ نهایی: الف) شتاب زیاد میشود. ب) شتاب کم میشود.
مثال مشابه: بررسی تاثیر جرم بر شتاب یک کالسکه اسباببازی با استفاده از وزنههای مختلف.
