Наклонная плоскость, два груза и блок. Что может быть веселее?

Блок, находящийся на наклонной плоскости, соединен нитью, перекинутой через невесомый шкив без трения, с подвешенным грузом. Цель состоит в том, чтобы определить, за какое время система переместится на заданное расстояние из состояния покоя. Для обоих объектов построены диаграммы сил, предсказано направление движения, и второй закон Ньютона применяется ко всей системе для определения ускорения, используя нормальную силу и силу кинетического трения, перпендикулярные наклонной плоскости. Отрицательное ускорение указывает на неверное предсказанное направление, которое исправляется изменением направления силы трения, а не повторным решением задачи. Демонстрация подтверждает рассчитанное время, и видео завершается объяснением того, почему система может неподвижно находиться на наклонной плоскости, но при этом ускоряться после толчка, используя соотношение между коэффициентами статического и кинетического трения. Хотите конспект лекции? http://www.flippingphysics.com/incline-masses-pulley.html Следующее видео: Влияют ли ваши ноги на дальность скольжения на водной горке? https://www.flippingphysics.com/water-slide.html Предыдущее видео: Введение в кинетическую механику трения на наклонной плоскости https://www.flippingphysics.com/kinetic-friction-incline.html Спасибо миссис Зейлер и всем моим замечательным подписчикам на Patreon. Пожалуйста, рассмотрите возможность ежемесячной поддержки на http://patreon.com/FlippingPhysics Спасибо Джонатану Эверету, Скотту Картеру, Джошу Уильямсу, Ритвику Ягнамурти и Аарти Сангван за то, что они были моей командой контроля качества этого видео. http://flippingphysics.com/quality-control.html Время выполнения: 0:00 Задача и перечень известных фактов 1:18 Построение диаграмм сил 6:23 Суммирование сил с помощью второго закона Ньютона 12:44 Исправление нашей ошибки и нахождение правильного ускорения 14:51 Нахождение изменения времени 16:50 Демонстрация ответа 18:16 Более точный способ прогнозирования направления ускорения 19:15 Повторение пяти шагов #Блок #Диаграммы сил #Наклонная плоскость Стандарты учебной программы: AP Physics 1, Раздел 1 Кинематика, Раздел 2 Сила и поступательная динамика 1.3.A.2: «Для постоянного ускорения можно использовать три кинематических уравнения для описания...» 1.5.A/A.3: «Опишите перпендикулярные компоненты вектора». «Векторы можно разложить на перпендикулярные компоненты, используя тригонометрические функции и соотношения». 2.2.B.4: «Система координат с одной осью, параллельной направлению ускорения… упрощает…» 2.3.A.3.ii/iv: «Натяжение в идеальной струне одинаково во всех точках струны». «Идеальный шкив… имеет пренебрежимо малую массу и вращается вокруг оси, проходящей через его центр масс, с пренебрежимо малым трением». 2.5.A.2: «Второй закон Ньютона гласит, что ускорение центра масс системы имеет…» 2.7.A.1.i: «Сила кинетического трения действует в направлении, противоположном движению каждого…» 2.7.A.2: «Величина силы кинетического трения, действующей на объект, равна произведению нормальной силы…» F_f,k = μ_kF_N 2.7.B.3: «Коэффициент статического трения обычно больше коэффициента кинетического…» AP Physics C: Механика, Модуль 1 Кинематика, Модуль 2 Сила и поступательная динамика 1.3.A.2, 2.2.B.4, 2.3.A.3.ii/iv, 2.5.A.2, 2.7.A.1.i, 2.7.A.2, 2.7.B.3 (те же основные знания, что и выше) IB Physics, Тема A.2 Силы и импульс A.2 (Понимание) [Трение]: «сила трения на поверхности F_f, действующая в направлении, параллельном плоскости контакта между телом и…» Кембриджский международный курс физики уровня A (9702), Тема 3.1 Импульс и законы движения Ньютона «3.1.2: вспомнить формулу F = ma и решать задачи, используя её, понимая, что ускорение и результирующая сила всегда направлены в одном направлении». JEE Main и NEET, Раздел 3 Законы движения «Сила и инерция, законы движения Ньютона, импульс, импульс… равновесие сонаправленных сил». JEE Main & NEET, Раздел 3 Законы движения «Сила и инерция, первый закон движения Ньютона, импульс, второй закон движения Ньютона, импульс, третий закон движения Ньютона. Закон сохранения линейного импульса и его применение, равновесие сонаправленных сил. Статическое и кинетическое трение, законы трения, трение качения». Физика Онтарио (SPH3U), Раздел C: Механика C2.4: «анализировать взаимосвязь между ускорением и приложенными силами, такими как сила…» Физика Гаокао, Обязательный модуль 1, Тема 1.2 C1.2.1: «Понимать гравитацию, упругую силу и трение. Изучать закон Гука посредством экспериментов. Знать…» Физика по австралийской учебной программе, Модуль 2: Линейное движение и волны - Навыки научного исследования ACSPH050: «Выбирать, создавать и использовать соответствующие представления, включая текстовые и графические…» MCAT, Категория содержания 4A: Поступательное движение «Трение, статическое и кинетическое». 4A [Трение]: «▪ Трение, статическое и кинетическое» (полный подсписок «Сила (ФИЗ)» для контекста: «▪ Первый закон Ньютона, инерция / ▪ Второй закон Ньютона (F = ma) / ▪ Третий закон Ньютона, силы ра...