Невесомый блок укреплен на вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы а = 30° и β = 60°. гири а и в массой 2 кг каждая соединены нитью, перекинутой через блок. найти ускорение а, с которым движутся гири и силу натяжения нити т. считать нить невесомой и нерастяжимой трением пренебречь полное разъяснения

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Ускорение системы составляет примерно 1.791.79 м/с 2squared, а сила натяжения нити — около 13.3913.39 Н. ️ Шаг 1: Анализ сил и составление уравнений Рассмотрим силы, действующие на каждую гирю вдоль наклонных плоскостей. На гирю Acap A (угол αalpha) действует составляющая силы тяжести mgsin(α)m center dot g center dot sine open paren alpha close paren и сила натяжения Tcap T. На гирю Bcap B (угол βbeta) действует mgsin(β)m center dot g center dot sine open paren beta close paren и та же сила натяжения Tcap T. Примем, что система движется в сторону большего угла ( β>αbeta is greater than alpha). Второй закон Ньютона для каждого тела:

  1. ma=Tmgsin(α)m center dot a equals cap T minus m center dot g center dot sine open paren alpha close paren ma=mgsin(β)Tm center dot a equals m center dot g center dot sine open paren beta close paren minus cap T

️ Шаг 2: Расчет ускорения системы Сложим эти два уравнения, чтобы исключить силу натяжения Tcap T: 2ma=mg(sin(β)sin(α))2 center dot m center dot a equals m center dot g center dot open paren sine open paren beta close paren minus sine open paren alpha close paren close paren Отсюда формула для ускорения: a=g(sin(β)sin(α))2a equals the fraction with numerator g center dot open paren sine open paren beta close paren minus sine open paren alpha close paren close paren and denominator 2 end-fraction Подставим значения: sin(30)=0.5sine open paren 30 raised to the composed with power close paren equals 0.5, sin(60)0.866sine open paren 60 raised to the composed with power close paren is approximately equal to 0.866, g9.8g is approximately equal to 9.8 м/с 2squared. a=9.8(0.8660.5)21.7935 м/с2a equals the fraction with numerator 9.8 center dot open paren 0.866 minus 0.5 close paren and denominator 2 end-fraction is approximately equal to 1.7935 м/с squared ️ Шаг 3: Расчет силы натяжения нити Используем первое уравнение для нахождения Tcap T: T=m(a+gsin(α))cap T equals m center dot open paren a plus g center dot sine open paren alpha close paren close parenПодставим числа: T=2(1.7935+9.80.5)=2(1.7935+4.9)=13.387 Нcap T equals 2 center dot open paren 1.7935 plus 9.8 center dot 0.5 close paren equals 2 center dot open paren 1.7935 plus 4.9 close paren equals 13.387 Н Ответ: Ускорение гирь составляет a1.79bold a is approximately equal to 1.79 м/с 2squared, сила натяжения нити T13.39bold cap T is approximately equal to 13.39 Н. Нужно ли рассчитать силу давления на ось блока или рассмотреть случай с учетом коэффициента трения?

Форма ответа

Ваш аватар