Давление в велосипедном колесе составляет 3, 5 атм. с какой силой человек, накачивающий колесо, будет действовать на поршень насоса, если его диаметр 2 см? атмосферное давление 100 кпа

По 3-ему закону Ньютона следует:
F1=-F2 ( Fдав.человека=Fдав.газа в колесе на поршень).
По закону Паскаля Fдав в колесе не изменяется по всему его объёму:
Fдав=P*S; Fдав= 3.5Pатм.*S*0.5d^2= 350000000 Па * 3.14см^2= 1099000000Па

Объяснение:

Дано :

m1 = 500 г = 0,5 кг

m = 300 г = 0,3 кг

μ = 0,2 кг

g = 10 Н/кг

-----------------------------------

а - ?

Т - ?

Запишем второй закон Ньютона для обоих тел проекциях на оси

( см. рисунок )

Для тела массой m1

Ox : m1a = T - Fтр.

Оу : 0 = N - m1g  

Для тела массой m

Oy : ma = mg - T

Тогда

N = m1g

Мы знаем что

Fтр. = μN

Значит

Fтр. = μm1g

Теперь составив систему уравнений

m1a = T - μm1g

ma = mg - T

Решим систему методом сложения

a ( m + m1 ) = g( m - μm1 )

a = ( g( m - μm1 ) )/( m + m1 ) = 2,5 м/с²

Отсюда

Т = m( g - a )

T = 0,3( 10 - 2,5 ) = 2,25 Н

1.
Ускорение системы (и каждой её части, поскольку нить невесома и не растяжима) равно:
а = (F₁ - F₂)/(m₁ + m₂) = (1 - 0.6)/(0.2 + 0.3) = 0.8 м в сек за сек
суммарная сила, действующая на правый брусок (m₁):
f₁ = m₁a = 0.3*0.8 = 0.24 Н
Сила, действующая на правый брусок со стороны нити
R₁ = f₁ - F₁ = 0.24 - 1 = - 0.76 Н
суммарная сила, действующая на левый брусок
f₂ = m₂a = 0.2*0.8 = 0.16 Н
Сила, действующая на левый брусок со стороны нити
R₂ = f₂ - (- F₂) = 0.16 + 0.6 = 0.76 Н
ответ: ускорение каждого бруска 0.8 м в сек за сек
Сила натяжения нити 0.76 Н
2.
Вторую задачу формально можно свести к эквивалентной, разобранной выше. На правый брусок действует сила F₁численно равная весу бруска
m₁ = 0.3 кг, значит F₁ = mg = 0.3*10 = 3 Н
Второй брусок m₂ = 0.5 кг движется с трением, численно равным
F₂ = m₂gk = 0.5*10*0.2 = 1 Н
Можно считать, что он движется без трения, но на него действует сила F₂, рассчитанная выше и мы окончательно сводим задачу с блоком к задаче, подобной предыдущей.
Ускорение системы (и каждой её части, поскольку нить невесома и не растяжима) равно:
а = (F₁ - F₂)/(m₁ + m₂) = (3 - 1)/(0.5 + 0.3) = 2.5 м в сек за сек
суммарная сила, действующая на правый брусок (m₁):
f₁ = m₁a = 0.3*2.5 = 0.75 Н
Сила, действующая на правый брусок со стороны нити
R₁ = f₁ - F₁ = 0.75 - 3 = - 2.25 Н
суммарная сила, действующая на левый брусок
f₂ = m₂a = 0.5*2.5 = 1.25 Н
Сила, действующая на левый брусок со стороны нити
R₂ = f₂ - (- F₂) = 1.25 + 1 = 2.25 Н
ответ: ускорение каждого бруска 2.5 м в сек за сек
Сила натяжения нити 2.25 Н