Брусок, маса якого дорівнює 2 кг, та однокілограмовий вантаж зв'язані ниткою, яку перекинули через нерухомий блок, закріплений на краю гладкого горизонтального столу (див. Рис.). Визначте 1) прискорення тіл відносно столу; 2) силу натягу нитки. g=9,9 м/с².
Ответы
За другим законом Ньютона, рівнодіюча сил, що діють на систему, дорівнює добутку маси системи на її прискорення:
∑F = ma
Оскільки брусок і вантаж зв'язані ниткою, то вони рухаються з однаковою швидкістю, отже, мають однакове прискорення.
Сила тяжіння, що діє на брусок, дорівнює:
F_тяж1 = mg1 = 2 кг * 9,9 м/с² = 19,8 Н
Сила тяжіння, що діє на вантаж, дорівнює:
F_тяж2 = mg2 = 1 кг * 9,9 м/с² = 9,9 Н
Сила натягу нитки дорівнює:
F_нат = F_тяж1 + F_тяж2
F_нат = 19,8 Н + 9,9 Н = 29,7 Н
Підставляючи значення сил у рівняння другого закону Ньютона, отримаємо:
29,7 Н = m * a
a = 29,7 Н / 3 кг = 9,9 м/с²
Отже, прискорення тіл відносно столу дорівнює 9,9 м/с².
2. Сила натягу нитки
Як уже було показано, сила натягу нитки дорівнює сумі сил тяжіння, що діють на брусок і вантаж:
F_нат = F_тяж1 + F_тяж2
F_нат = 19,8 Н + 9,9 Н = 29,7 Н
Отже, сила натягу нитки дорівнює 29,7 Н.