Blok A met 'n massa van m word verbind aan blok B, met 'n massa van 7,5 kg, deur 'n ligte onbrekbare tou wat oor 'n wrywingslose katrol beweeg - NSC Physical Sciences - Question 2 - 2023 - Paper 1

In die vrye liggaam diagram moet ons die volgende kragte aanwys wat op blok B inwerk:

1. Die gewig van blok B, $W_B = m_B imes g$, waar $m_B = 7.5 ext{ kg}$ en $g = 9.81 ext{ m/s}^2$.
2. Die spanning in die tou, wat omhoog werk.
   Teken die diagram met die spanningskrag ($T$) wat omhoog en die gewig ($W_B$) wat omlaag wys.

Newton se Tweede Wet bepaal dat die netto krag wat op 'n voorwerp inwerk, gelyk is aan die produk van die massa van die voorwerp en sy versnelling:
$F_{net} = m imes a$.
Waar $F_{net}$ die netto krag is, $m$ die massa van die voorwerp, en $a$ die versnelling.

Vir blok B:
Die netto krag, $F_{net} = T - W_B$
Hierby is $W_B = m_B imes g = 7.5 ext{ kg} imes 9.81 ext{ m/s}^2 = 73.575 ext{ N}$.
Die spanning in die tou kan uitgedruk word as $T = m_B imes a + W_B$, waar $a = 3.88 ext{ m/s}^2$, dus $T = 7.5 imes 3.88 + 73.575$.
Vir blok A:
$F_A = m_A imes g$ moet ook bereken word, waar $m_A$ die massa van blok A is, wat nog nie gegee is nie.

Gebruik die energie behoud beginsel:
$E_{pot,begin} + E_{kin,begin} = E_{pot,eind} + E_{kin,eind}$
Hierdie kan gesplinter word in:
mgh_{begin} + 0 = mgh_{eind} + rac{1}{2}mv^2
Aangesien die begin hoogte $h_{begin} = 1.5 ext{ m}$
Oplos vir die maksimum hoogte, $h_{eind}$:
h_{eind} = h_{begin} + rac{v^2}{2g}
Substitueer:
h_{eind} = 1.5 + rac{(3.41)^2}{2 imes 9.81} = h_{eind}.
Hierdie berekening sal die maksimum hoogte gee.