Какова сила натяжения нити, если два бруска массами 2 кг и 4 кг связаны невесомой и нерастяжимой нитью, лежат на гладком столе, и к большему бруску приложена горизонтальная сила 6 Н?

Физика 10 класс Динамика. Законы Ньютона сила натяжения нити бруски масса 2 кг масса 4 кг невесомая нить нерастяжимая нить гладкий стол горизонтальная сила 6 Н физика 10 класс Новый

Давайте разберем задачу по шагам. У нас есть два бруска: один массой 4 кг (обозначим его M) и другой массой 2 кг (обозначим его m). Эти бруски связаны невесомой и нерастяжимой нитью и находятся на гладком столе. К большему бруску (4 кг) приложена горизонтальная сила 6 Н.

Первое, что нужно сделать, это определить, какие силы действуют на систему. На оба бруска действуют:

• Сила натяжения нити (обозначим её Fн).
• Сила, приложенная к большему бруску (6 Н).
• Сила тяжести, которая у нас в данной ситуации не влияет на движение по горизонтали, так как стол гладкий.

Так как нить невесомая и нерастяжимая, ускорение обеих тел будет одинаковым, и мы можем рассматривать систему в целом.

Теперь найдем ускорение всей системы. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона:

1. Сумма всех сил, действующих на систему, равна массе системы, умноженной на ускорение:
2. Сумма сил: F = 6 Н (сила, приложенная к большему бруску) - Fн (сила натяжения нити).
3. Масса системы: m + M = 2 кг + 4 кг = 6 кг.

Итак, у нас есть уравнение:

6 Н - Fн = (m + M) * a, где a - ускорение.

Теперь выразим ускорение a:

6 Н - Fн = 6a.

Также мы знаем, что при равновесии сил на телах, связанные нитью, сила натяжения будет одинаковой для обоих брусков. То есть, Fн = Fн1 = Fн2.

Теперь подставим силу натяжения Fн в уравнение и выразим ускорение:

6 Н = 6a + Fн.

Мы можем выразить Fн через ускорение:

Fн = 6 Н - 6a.

Теперь, чтобы найти a, давайте предположим, что Fн = 0 (это будет максимально возможное значение силы натяжения, при котором все силы уравновешиваются):

При этом, если Fн = 0, получаем:

6 Н = 6a, откуда a = 1 м/с².

Теперь можем найти силу натяжения нити для меньшего бруска (2 кг):

Fн = ma = 2 кг * 1 м/с² = 2 Н.

Ответ: Сила натяжения нити равна 2 Н.