Вопрос школьника
У системі на рис. 4 маса вантажу 3 дорівнює 1 кг, маса кожного блока
— 100 г. Система зрівноважена та нерухома. Знайдіть маси вантажів
1 і 2. Масою мотузки і тертям у блоках знехтуйте.
Ответ от учителя
На рисунке 4 изображена система, состоящая из двух блоков и двух весов. Масса груза 3 равна 1 кг, а масса каждого блока равна 100 г.
Так как система зрительно сбалансирована и неподвижна, то можно сделать вывод, что сумма сил, действующих на систему, равна нулю. Это означает, что сила, действующая на груз 1, равна силе, действующей на груз 2.
Таким образом, можно записать уравнение равновесия для системы:
F1 = F2
где F1 — сила, действующая на груз 1, F2 — сила, действующая на груз 2.
Так как каждый блок изменяет направление силы на 90 градусов, то сила, действующая на груз 1, равна силе, необходимой для поднятия груза 3, умноженной на 2 (так как сила проходит через два блока). Аналогично, сила, действующая на груз 2, равна силе, необходимой для поднятия груза 3.
Таким образом, можно записать уравнение:
F1 = F2 = 2 * m3 * g
где m3 — масса груза 3, g — ускорение свободного падения.
Подставляя известные значения, получаем:
F1 = F2 = 2 * 1 кг * 9,8 м/с² = 19,6 Н
Таким образом, массы грузов 1 и 2 можно найти, используя формулу:
m = F / g
где m — масса груза, F — сила, действующая на груз, g — ускорение свободного падения.
Подставляя известные значения, получаем:
m1 = F1 / g = 19,6 Н / 9,8 м/с² = 2 кг
m2 = F2 / g = 19,6 Н / 9,8 м/с² = 2 кг
Таким образом, массы грузов 1 и 2 равны 2 кг каждый.
