What is the tension force at the center of the rope TC when a homogeneous, inextensible rope with a mass of 50 g is suspended with a load of 400 g? Provide the answer in N, rounded to the hundredth. Take the acceleration due to gravity to be g = 10 N/kg. Determine TC within the framework of the weightless thread model. Provide the answer in N, rounded to the hundredth. Find the absolute error in determining TC. Provide the answer in N, rounded to the hundredth. Find the relative error in determining TC. Provide the answer in percentage, rounded to the nearest whole number.
Океан_9542
Чтобы найти силу натяжения \(T_C\) в центре веревки, нам необходимо рассмотреть равновесие веревки. Поскольку веревка невесомая, силы натяжения на обоих концах веревки будут одинаковыми.
Давайте рассмотрим равновесие сил для груза и веревки:
Сумма сил, действующих на груз:
\(\sum F_{\text{груза}} = m_{\text{груза}} \cdot g\),
где \(m_{\text{груза}}\) - масса груза (400 г), а \(g\) - ускорение свободного падения (10 Н/кг).
Сумма сил натяжения на веревке:
\(\sum F_{\text{натяжения}} = 2 \cdot T_C\),
где \(T_C\) - сила натяжения в центре веревки.
Поскольку веревка невесомая, сумма сил натяжения на обоих концах будет одинаковой, поэтому используется коэффициент 2 перед \(T_C\).
Поскольку веревка непрерывная и имеет массу, можно записать уравнение:
\(m_{\text{груза}} \cdot g = 2 \cdot T_C\),
Теперь можем решить это уравнение, чтобы найти значение \(T_C\):
\(T_C = \frac{{m_{\text{груза}} \cdot g}}{2}\),
где \(m_{\text{груза}} = 400 \, \text{г} = 0.4 \, \text{кг}\) и \(g = 10 \, \text{Н/кг}\).
Подставим значения и рассчитаем \(T_C\):
\(T_C = \frac{{0.4 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг}}}{2} = 2 \, \text{Н}\).
Таким образом, сила натяжения \(T_C\) в центре веревки составляет 2 Н.
Теперь рассмотрим абсолютную ошибку в определении \(T_C\). Абсолютная ошибка - это разница между найденным значением и истинным значением.
Истинное значение \(T_C\) составляет 2 Н, а найденное значение - тоже 2 Н. Поэтому абсолютная ошибка равна 0 Н.
Теперь рассмотрим относительную ошибку в определении \(T_C\). Относительная ошибка выражается в процентах и рассчитывается по формуле:
\(\text{Относительная ошибка} = \frac{{|\text{Истинное значение} - \text{Найденное значение}|}}{{|\text{Истинное значение}|}} \cdot 100\).
\(\text{Относительная ошибка} = \frac{{|2 \, \text{Н} - 2 \, \text{Н}|}}{{|2 \, \text{Н}|}} \cdot 100 = 0\).
Таким образом, относительная ошибка в определении \(T_C\) составляет 0%. Это означает, что наше найденное значение \(T_C\) точно совпадает с истинным значением.
Давайте рассмотрим равновесие сил для груза и веревки:
Сумма сил, действующих на груз:
\(\sum F_{\text{груза}} = m_{\text{груза}} \cdot g\),
где \(m_{\text{груза}}\) - масса груза (400 г), а \(g\) - ускорение свободного падения (10 Н/кг).
Сумма сил натяжения на веревке:
\(\sum F_{\text{натяжения}} = 2 \cdot T_C\),
где \(T_C\) - сила натяжения в центре веревки.
Поскольку веревка невесомая, сумма сил натяжения на обоих концах будет одинаковой, поэтому используется коэффициент 2 перед \(T_C\).
Поскольку веревка непрерывная и имеет массу, можно записать уравнение:
\(m_{\text{груза}} \cdot g = 2 \cdot T_C\),
Теперь можем решить это уравнение, чтобы найти значение \(T_C\):
\(T_C = \frac{{m_{\text{груза}} \cdot g}}{2}\),
где \(m_{\text{груза}} = 400 \, \text{г} = 0.4 \, \text{кг}\) и \(g = 10 \, \text{Н/кг}\).
Подставим значения и рассчитаем \(T_C\):
\(T_C = \frac{{0.4 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг}}}{2} = 2 \, \text{Н}\).
Таким образом, сила натяжения \(T_C\) в центре веревки составляет 2 Н.
Теперь рассмотрим абсолютную ошибку в определении \(T_C\). Абсолютная ошибка - это разница между найденным значением и истинным значением.
Истинное значение \(T_C\) составляет 2 Н, а найденное значение - тоже 2 Н. Поэтому абсолютная ошибка равна 0 Н.
Теперь рассмотрим относительную ошибку в определении \(T_C\). Относительная ошибка выражается в процентах и рассчитывается по формуле:
\(\text{Относительная ошибка} = \frac{{|\text{Истинное значение} - \text{Найденное значение}|}}{{|\text{Истинное значение}|}} \cdot 100\).
\(\text{Относительная ошибка} = \frac{{|2 \, \text{Н} - 2 \, \text{Н}|}}{{|2 \, \text{Н}|}} \cdot 100 = 0\).
Таким образом, относительная ошибка в определении \(T_C\) составляет 0%. Это означает, что наше найденное значение \(T_C\) точно совпадает с истинным значением.
Знаешь ответ?