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从力到运动

本课属于 Coddy Physics 学习旅程的“力学”单元。第 41 课,共 97 课。

牛顿第二定律将力转化为加速度;运动方程再将加速度转化为速度和位置。

地面上有一个箱子,受到向右的推力 F 和向左的较小摩擦力 f,法向力 N 向上,重力 mg 向下;加速度 a 指向右方,也就是合力的方向

合力 F − f 决定加速度 a;接下来就由运动方程来计算。

将带符号的力相加,除以质量,然后使用加速度:

a=∑Fm,v=v0+at,Δx=v0t+12at2a = \frac{\sum F}{m}, \quad v = v_0 + a t, \quad \Delta x = v_0 t + \tfrac{1}{2} a t^2

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挑战

一个 3 kg3\ \mathrm{kg} 的箱子在水平地面上从静止开始运动。绳子向右拉动它,拉力为 24 N24\ \mathrm{N}。箱子滑动时,动摩擦力以 6 N6\ \mathrm{N} 的力阻碍它。求它达到 12 m/s12\ \mathrm{m/s} 所需的时间 tt。

亲手试试

Physics diagram: crate, rope, vec; arrows v

求 tt

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