Вопрос школьника
Два тела массами m1 и m2 связанные не-растяжимой и невесомой нитью лежат на гладком столе. Найти натяжение нити Т, если сила F, направленная вдоль нити и параллельно столу приложена к телам последовательно
Ответ от учителя
Если сила F приложена к телам последовательно, то она будет действовать на первое тело с силой F, а на второе тело с силой -F (по третьему закону Ньютона). Таким образом, система тел будет двигаться как целое, а нить будет натянута с силой Т, равной силе F.
Натяжение нити можно также найти, используя закон сохранения импульса. Поскольку система тел движется как целое, то суммарный импульс системы должен сохраняться. Из закона сохранения импульса следует, что сумма импульсов тел до и после действия силы F должна быть равна нулю. Таким образом, можно записать уравнение:
m1v1 + m2v2 = 0
где v1 и v2 — скорости тел до действия силы F. Поскольку тела лежат на гладком столе, то они не имеют начальной скорости, т.е. v1 = v2 = 0. Тогда уравнение принимает вид:
m1*0 + m2*0 = 0
Отсюда следует, что сумма импульсов тел равна нулю до и после действия силы F. Это означает, что система тел остается в покое или движется с постоянной скоростью. Поскольку сила F направлена параллельно столу, то система тел будет двигаться с постоянной скоростью.
Таким образом, натяжение нити Т будет равно силе F, приложенной к системе тел.
