Какая сила будет оказывать грузик на груз под ним после того, как система начнет двигаться, если через неподвижный

Какая сила будет оказывать грузик на груз под ним после того, как система начнет двигаться, если через неподвижный относительно Земли блок перекинута гладкая легкая не растяжимая нить, и к концам нити прикреплены грузы одинаковой массы М, а на один из грузов положен грузик массой m?
Суслик_4120

Суслик_4120

Для решения данной задачи, нам нужно воспользоваться законами динамики.

По условию задачи, система начнет двигаться. Это означает, что на систему действует некоторая сила, а значит, есть ускорение.

Для начала, определим ускорение системы. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит:

\[ F = ma \]

где F - сила, действующая на систему, m - масса системы, a - ускорение.

В нашем случае, масса системы равна сумме масс грузиков и груза под ними:

\[ m_{сист} = 2M + m \]

где M - масса груза на концах нити, m - масса грузика.

Ускорение системы можно выразить отношением силы F к массе системы:

\[ a = \frac{F}{m_{сист}} \]

Теперь определим силу F, действующую на систему. В нашем случае, сила F равна сумме силы натяжения нити и силы, с которой грузик действует на систему:

\[ F = T + mg \]

где T - сила натяжения нити, m - масса грузика, g - ускорение свободного падения.

В данной задаче нить является горизонтальной, поэтому нет вертикальной составляющей ускорения. Значит, сила натяжения нити будет равна силе, с которой грузик действует на систему:

\[ T = mg \]

Теперь мы можем выразить ускорение системы:

\[ a = \frac{(T + mg)}{m_{сист}} \]

Раскроем скобки:

\[ a = \frac{(mg + mg)}{(2M + m)} \]

\[ a = \frac{2mg}{(2M + m)} \]

Теперь, чтобы найти силу, которую грузик будет оказывать на груз под ним, воспользуемся законом Ньютона \( F = ma \), где a - ускорение системы.

Сила, с которой грузик действует на груз под ним, будет равна произведению массы груза на ускорение системы:

\[ F" = m \cdot a \]

Подставляя значение ускорения системы, получаем:

\[ F" = m \cdot \frac{2mg}{(2M + m)} \]

Полученное выражение и является искомой силой, которую грузик будет оказывать на груз под ним после того, как система начнет двигаться.

Пожалуйста, обратите внимание, что предоставленное решение является подробным и основывается на применении законов динамики. Если у вас возникнут дополнительные вопросы или необходимо дополнительное пояснение, пожалуйста, обратитесь.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello