Какое натяжение вертикальной части нити (в Ньютонах) при условии, что брусок массой m1 = 0,9 кг движется по горизонтальному столу из состояния покоя и соединён с грузом массой m2 = 0,3 кг невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через идеальный блок, если коэффициент трения бруска о поверхность μ = 0,2 и g = 10 м/с²?

Физика 11 класс Динамика натяжение нити брусок масса горизонтальный стол коэффициент трения идеальный блок физика 11 класс Движение сила тяжести Ньютоны Новый

Для решения данной задачи, нам необходимо рассмотреть силы, действующие на брусок и груз, а также учитывать трение между бруском и столом.

Шаг 1: Определение сил, действующих на брусок.

• На брусок действует сила тяжести (m1 * g) вниз.
• Сила нормальной реакции (N) от стола действует вверх и равна силе тяжести бруска: N = m1 * g.
• Сила трения (Fтр) направлена против движения бруска и рассчитывается по формуле: Fтр = μ * N.

Шаг 2: Рассчитаем силу трения.

• Сила нормальной реакции: N = m1 * g = 0,9 кг * 10 м/с² = 9 Н.
• Сила трения: Fтр = μ * N = 0,2 * 9 Н = 1,8 Н.

Шаг 3: Определение сил, действующих на груз.

• На груз массой m2 действует сила тяжести (m2 * g) вниз.
• Сила тяжести груза: Fгруз = m2 * g = 0,3 кг * 10 м/с² = 3 Н.

Шаг 4: Составим уравнения движения для системы.

Система состоит из бруска и груза. Мы можем записать уравнение для бруска:

Сила, действующая на брусок (вправо) равна натяжению нити (T), а сила трения (влево) противодействует этой силе:

T - Fтр = m1 * a, где a - ускорение системы.

Для груза у нас следующее уравнение:

Fгруз - T = m2 * a.

Шаг 5: Выразим ускорение (a) из уравнений.

Из первого уравнения:

T - 1,8 Н = 0,9 кг * a (1)

Из второго уравнения:

3 Н - T = 0,3 кг * a (2)

Теперь мы можем выразить T из уравнения (1):

T = 0,9a + 1,8 Н.

Подставим это значение T во второе уравнение (2):

3 Н - (0,9a + 1,8 Н) = 0,3a.

Упрощаем:

3 Н - 1,8 Н = 0,9a + 0,3a.

1,2 Н = 1,2a.

Таким образом, a = 1 м/с².

Шаг 6: Найдем натяжение нити (T).

Теперь подставим значение a в уравнение для T:

T = 0,9 * 1 + 1,8 = 0,9 + 1,8 = 2,7 Н.

Ответ: Натяжение вертикальной части нити составляет 2,7 Н.