Какое натяжение нити в Ньютонах возникает во время движения, если невесомый блок укреплен на конце стола, две гири А и В равной массы m1=m2=1кг соединены тонкой невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, а коэффициент трения гири В о стол 0,1? Ускорение свободного падения равно 10 м/с2, и трением в блоке пренебречь?

Физика Колледж Динамика натяжение нити невесомый блок гири равной массы коэффициент трения ускорение свободного падения Новый

Для решения данной задачи начнем с анализа системы и определения сил, действующих на гири.

У нас есть две гири A и B, каждая из которых имеет массу 1 кг. Гиря B находится на столе, а гиря A свисает вниз. Мы знаем, что между гирей B и столом существует трение, коэффициент которого составляет 0,1. Ускорение свободного падения g равно 10 м/с².

Шаг 1: Рассмотрим силы, действующие на гирю B.

• Сила тяжести, действующая на гирю B: F1 = m2 * g = 1 кг * 10 м/с² = 10 Н.
• Сила трения, действующая на гирю B: Fт = μ * N, где N - нормальная сила. В нашем случае N = F1, так как гиря B не поднимается и не опускается. Поэтому Fт = 0,1 * 10 Н = 1 Н.

Шаг 2: Теперь рассмотрим гирю A.

• Сила тяжести, действующая на гирю A: F2 = m1 * g = 1 кг * 10 м/с² = 10 Н.

Шаг 3: Теперь запишем уравнение для системы. Учитывая, что гиря A будет двигаться вниз, а гиря B - в горизонтальном направлении, мы можем записать второй закон Ньютона для гирь:

• Для гиря A: T - F2 = -m1 * a, где T - натяжение нити, a - ускорение системы.
• Для гиря B: Fт - T = m2 * a.

Шаг 4: Подставим известные значения:

• Для гиря A: T - 10 Н = -1 * a, что можно записать как T = 10 Н - a.
• Для гиря B: 1 Н - T = 1 * a, что можно записать как T = 1 Н - a.

Шаг 5: Теперь у нас есть две формулы для натяжения T:

• T = 10 Н - a
• T = 1 Н - a

Шаг 6: Приравняем обе формулы:

• 10 Н - a = 1 Н - a.

Шаг 7: Упростим уравнение:

• 10 Н = 1 Н, что неверно. Это значит, что мы неправильно записали уравнения.

Давайте пересчитаем. У нас есть:

• Для гиря A: T = 10 Н - a
• Для гиря B: 1 Н - T = 1 * a.

Теперь выразим a через T:

• T = 1 Н - a.

Теперь приравняем:

• 10 Н - a = 1 Н - a.

Это уравнение показывает, что мы допустили ошибку в знаках. На самом деле:

• 10 Н - T = a
• T - 1 Н = a.

Теперь мы можем решить систему уравнений:

• 10 Н - T = T - 1 Н.

Решая это уравнение, мы получаем:

• 10 Н + 1 Н = 2T
• 11 Н = 2T
• T = 5,5 Н.

Таким образом, натяжение нити в системе составляет 5,5 Н.