Вопрос школьника
Два тела, массами m1 = 2кг и m2 = 3 Кг, связаны невесомой и нерастяжимой нитью и лежат на гладком столе (рис. 159). Найдите ускорение тел и силу натяжения нити, если сила, равная по модулю 0,5 Н и направленная вдоль нити (горизонтально), приложена к телу: а) массой m1; б) массой m2
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся законом Ньютона: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.
а) Для тела массой m1 сила натяжения нити и сила, приложенная к телу, направлены в одном направлении, поэтому сумма сил равна:
F = ma
где F — сила, приложенная к телу, m — масса тела, a — ускорение тела.
Подставляем известные значения:
0,5 Н = 2 кг * a
a = 0,25 м/с^2
Теперь можем найти силу натяжения нити:
Fн = m1 * a = 2 кг * 0,25 м/с^2 = 0,5 Н
Ответ: ускорение тела m1 равно 0,25 м/с^2, сила натяжения нити равна 0,5 Н.
б) Для тела массой m2 сила натяжения нити и сила, приложенная к телу, направлены в противоположных направлениях, поэтому сумма сил равна:
F — Fн = ma
где F — сила, приложенная к телу, m — масса тела, a — ускорение тела.
Подставляем известные значения:
0,5 Н — Fн = 3 кг * a
0,5 Н — Fн = 3 кг * a
0,5 Н — 0,5 Н = 3 кг * a — 2 кг * a
0 = a
Таким образом, ускорение тела m2 равно нулю, а сила натяжения нити равна силе, приложенной к телу:
Fн = F — ma = 0,5 Н — 3 кг * 0 м/с^2 = 0,5 Н
Ответ: ускорение тела m2 равно нулю, сила натяжения нити равна 0,5 Н.
