На нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены грузы массами m и 2m. с каким ускорением движутся грузы и какова сила натяжения нити.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Ускорение грузов составляет a=g3a equals g over 3 end-fraction , а сила натяжения нити равна T=43mgcap T equals four-thirds m g . Ниже представлено подробное решение задачи с использованием второго закона Ньютона. 1. Составление уравнений движения Рассмотрим силы, действующие на каждый груз. На оба тела действуют сила тяжести и сила натяжения нити. Поскольку нить считается невесомой и нерастяжимой, а блок — идеальным (без трения и массы), модули ускорения aa и силы натяжения Tcap T для обоих тел будут одинаковыми. Примем, что груз массой 2m2 m движется вниз, а груз массой mm — вверх. Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось для каждого груза:

  1. Для груза массой mm:
    Tmg=macap T minus m g equals m a Для груза массой 2m2 m:
    2mgT=2ma2 m g minus cap T equals 2 m a

2. Определение ускорения системы Чтобы найти ускорение, сложим левые и правые части полученных уравнений. Это позволит исключить неизвестную силу натяжения Tcap T: (Tmg)+(2mgT)=ma+2maopen paren cap T minus m g close paren plus open paren 2 m g minus cap T close paren equals m a plus 2 m a 2mgmg=3ma2 m g minus m g equals 3 m a mg=3mam g equals 3 m aОтсюда находим ускорение: a=g3a equals g over 3 end-fraction 3. Расчет силы натяжения нити Для нахождения силы натяжения Tcap T подставим полученное значение ускорения в первое уравнение: T=mg+macap T equals m g plus m a T=m(g+g3)cap T equals m open paren g plus g over 3 end-fraction close paren T=m(3g+g3)=43mgcap T equals m open paren the fraction with numerator 3 g plus g and denominator 3 end-fraction close paren equals four-thirds m g Ответ Ускорение каждого из грузов равно a=g3a equals g over 3 end-fraction , сила натяжения нити составляет T=43mgcap T equals four-thirds m g . Требуется ли вам рассчитать силу давления на ось блока или рассмотреть случай с учетом массы самого блока?

Форма ответа

Ваш аватар