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1 # 宇宙天體物理
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2 # 綠皮小火車
牛頓第二定律即加速度定律,具體內容就是:物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,且與物體質量的倒數成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第二運動定律和第一、第三定律共同組成了牛頓運動定律,闡述了經典力學中基本的運動規律。
在小車的實驗模型中,砝碼的質量為m,小車的重量為M,小車與砝碼是透過繩子相連的,如果把繩子斷開來看,小車和砝碼受到額的力大小是相同的F,則對小車和砝碼分別運用加速度定律可得:
小車為 F=Ma
砝碼為 mg-F=ma
把小車的F=Ma帶入砝碼的公式即可得到
a=mg/(M+m)
這就是為什麼小車加上了砝碼的質量!這是公式推匯出來的。
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3 # 海客瀛洲84
這個問題很好,雖然是初中物理知識,結論我們也很青春,公式也很簡單F=ma,但是細細思考,還是有很多地方值得了解。先按照實驗,小車質量為M,砝碼質量為m,繩子拉力為T,重力加速度為g,實驗的示意圖如下:
得到的兩個等式:①、對砝碼m,mg-T=ma;②、對小車M,T=Ma,得到
從等式中,看到你的問題:為什麼要用砝碼(mg)除以砝碼和小車總的質量(m+M)而不是隻除以砝碼質量(m)?先說下結論:因為對於砝碼:mg-ma≠T,由於定滑輪的存在,有摩擦力,所以定滑輪前後的繩子拉力T,並不是相等的,這就是誤差的由來。
要想得到使用上面公式,要求M>>m,這樣m/M≈0。
如果,除以m,那直接就得到g,顯然就不對了呀。
擴充套件知識:高中這個實驗,主要是驗證牛頓第二運動定律,
(1)物體質量一定時,加速度a與合外力F成正比;(2)合外力一定時,物體的加速度與質量成反比。
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因為砝碼的也在以所求加速做加速運動。即砝碼的拉力不等於它的重力。算式為:m(g一a)=aM,解的a=m/(M+ m)。