Вопрос школьника
Груз какого веса надо прикрепить к свободному концу троса, чтобы система блоков (рис. 227) находилась в равновесии? (Трением и весом блоков пренебречь.)
Ответ от учителя
Для того чтобы система блоков находилась в равновесии, необходимо, чтобы сумма сил, действующих на нее, была равна нулю. В данном случае, на систему блоков действуют две силы: сила тяжести груза и сила натяжения троса.
Сила тяжести груза равна его весу и определяется по формуле:
Fг = mг * g,
где Fг — сила тяжести груза, mг — масса груза, g — ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с²).
Сила натяжения троса равна силе тяжести груза, так как трос натянут между двумя блоками и не растягивается.
Таким образом, сумма сил, действующих на систему блоков, равна:
Fсум = Fг + Fн = mг * g + mг * g = 2 * mг * g,
где Fн — сила натяжения троса.
Для того чтобы система блоков находилась в равновесии, сумма сил должна быть равна нулю:
Fсум = 2 * mг * g = 0,
откуда следует, что масса груза должна быть равна нулю. Однако, это невозможно, поэтому система блоков не может находиться в равновесии без груза.
Таким образом, чтобы система блоков находилась в равновесии, необходимо прикрепить груз любого веса к свободному концу троса.
