Вопрос школьника
На столе стоит тележка массой m1=4 кг. К тележке привязан один конец шнура, перекинутого через блок. С каким ускорением a будет двигаться тележка, если к другому концу шнура привязать гирю массой m2=1 кг?
Ответ от учителя
Для решения этой задачи необходимо применить законы Ньютона.
Первый закон Ньютона гласит, что тело остается в покое или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют силы или сумма действующих сил равна нулю.
Второй закон Ньютона гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение: F = ma.
Третий закон Ньютона гласит, что каждое действие сопровождается противодействием равной силы, направленной в противоположную сторону.
В данной задаче на тележку действует сила тяжести, равная ее массе, умноженной на ускорение свободного падения g = 9,8 м/с²: F1 = m1g.
Также на тележку действует сила натяжения шнура, которая равна силе, с которой шнур тянет гирю: F2 = m2g.
Сумма сил, действующих на тележку, равна разности силы тяжести и силы натяжения шнура: F = F1 — F2 = m1g — m2g.
Ускорение тележки равно сумме сил, действующих на нее, деленной на ее массу: a = F / m1 = (m1g — m2g) / m1.
Подставляя числовые значения, получаем:
a = (4 кг * 9,8 м/с² — 1 кг * 9,8 м/с²) / 4 кг = 1,96 м/с².
Таким образом, тележка будет двигаться с ускорением 1,96 м/с².
