Вопрос школьника
На невесомой и нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый блок, подвешены грузы массой 1 кг и 1,5 кг (рис. 146). Чему равно ускорение, с которым движутся грузы? Трением в блоке пренебречь, принять g = 10 м/с2.
Ответ от учителя
Ускорение, с которым движутся грузы, будет равно ускорению свободного падения, так как на них не действует никаких других сил, кроме силы тяжести.
Сила тяжести для груза массой 1 кг равна F1 = m1g = 1 кг * 10 м/с^2 = 10 Н.
Сила тяжести для груза массой 1,5 кг равна F2 = m2g = 1,5 кг * 10 м/с^2 = 15 Н.
Так как нить невесомая и нерастяжимая, то сила натяжения в ней будет одинаковой на обоих концах.
Пусть T — сила натяжения в нити.
Для груза массой 1 кг:
T — F1 = m1a
T — 10 = 1a
Для груза массой 1,5 кг:
F2 — T = m2a
15 — T = 1,5a
Сложим эти два уравнения:
T — 10 + 15 — T = 1a + 1,5a
5 = 2,5a
a = 2 м/с^2
Ответ: ускорение, с которым движутся грузы, равно 2 м/с^2.
