Статика. условия равновесия тел. Груз массой m1 = 1 кг, лежащий на гладком столе, связан легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с грузом массой m2 = 0,66 кг. На груз на столе, действует горизонтальная сила F = 14 Н. С каким ускорением a движется система грузов? Ускорение свободного падения g = 10 м/c2.
Груз ( m_1 ) на столе подвергается горизонтальной силе ( F = 14 \, \text{Н} ).Груз ( m2 ) на свободном подвесе притягивается силой тяжести ( F{2} = 6.6 \, \text{Н} ) (вниз).
Анализ системы:
Сила, которая будет пытаться привести систему в движение, это разница между силой ( F ) и силой тяжести груза ( m2 ): [ F{\text{рез}} = F - F_{2} = 14 \, \text{Н} - 6.6 \, \text{Н} = 7.4 \, \text{Н}. ]
Общая масса системы:
Общая масса системы ( m_{\text{системы}} = m_1 + m_2 = 1 \, \text{кг} + 0.66 \, \text{кг} = 1.66 \, \text{кг} ).
Считаем ускорение системы:
Ускорение можно найти по второму закону Ньютона: [ a = \frac{F{\text{рез}}}{m{\text{системы}}} = \frac{7.4 \, \text{Н}}{1.66 \, \text{кг}} \approx 4.46 \, \text{м/с}^2. ]
Таким образом, ускорение системы грузов составляет примерно ( 4.46 \, \text{м/с}^2 ).
Для решения задачи нам нужно проанализировать систему, состоящую из двух грузов, и выявить силы, действующие на них.
Сила тяжести на грузах:
Для груза ( m1 = 1 \, \text{кг} ) на столе: ( F{1} = m_1 \cdot g = 1 \cdot 10 = 10 \, \text{Н} ).Для груза ( m2 = 0.66 \, \text{кг} ): ( F{2} = m_2 \cdot g = 0.66 \cdot 10 = 6.6 \, \text{Н} ).Силы, действующие на систему:
Груз ( m_1 ) на столе подвергается горизонтальной силе ( F = 14 \, \text{Н} ).Груз ( m2 ) на свободном подвесе притягивается силой тяжести ( F{2} = 6.6 \, \text{Н} ) (вниз).Анализ системы:
Сила, которая будет пытаться привести систему в движение, это разница между силой ( F ) и силой тяжести груза ( m2 ):[
F{\text{рез}} = F - F_{2} = 14 \, \text{Н} - 6.6 \, \text{Н} = 7.4 \, \text{Н}.
]
Общая масса системы:
Общая масса системы ( m_{\text{системы}} = m_1 + m_2 = 1 \, \text{кг} + 0.66 \, \text{кг} = 1.66 \, \text{кг} ).Считаем ускорение системы:
Ускорение можно найти по второму закону Ньютона:[
a = \frac{F{\text{рез}}}{m{\text{системы}}} = \frac{7.4 \, \text{Н}}{1.66 \, \text{кг}} \approx 4.46 \, \text{м/с}^2.
]
Таким образом, ускорение системы грузов составляет примерно ( 4.46 \, \text{м/с}^2 ).