С помощью веревки, перекинутой через неподвижный блок, укрепленный под потолком, мальчик массой 50 кг может удерживать на весу мешок сахара массой 20 кг. Обе части веревки, перекинутой через блок, – вертикальны. С какой силой давит на пол мальчик?
Поскольку веревка перекинута через блок, на него действуют силы натяжения в обе стороны. Пусть $T_1$ - сила натяжения в веревке, удерживающей мальчика, и $T_2$ - сила натяжения в веревке, удерживающей мешок с сахаром. По второму закону Ньютона:
$T_1 - mg = 0$, $T_2 - m_2g = 0$,
где $m = 50$ кг - масса мальчика, $m_2 = 20$ кг - масса мешка сахара, $g = 9.8$ м/с^2 - ускорение свободного падения. Отсюда получаем:
$T_1 = mg$, $T_2 = m_2g$.
Так как мальчик удерживает на весу мешок сахара, то результатирующая сила вертикальной натяжения в веревке будет равна силе тяжести мальчика и мешка:
Поскольку веревка перекинута через блок, на него действуют силы натяжения в обе стороны. Пусть $T_1$ - сила натяжения в веревке, удерживающей мальчика, и $T_2$ - сила натяжения в веревке, удерживающей мешок с сахаром.
По второму закону Ньютона:
$T_1 - mg = 0$,
$T_2 - m_2g = 0$,
где $m = 50$ кг - масса мальчика, $m_2 = 20$ кг - масса мешка сахара, $g = 9.8$ м/с^2 - ускорение свободного падения.
Отсюда получаем:
$T_1 = mg$,
$T_2 = m_2g$.
Так как мальчик удерживает на весу мешок сахара, то результатирующая сила вертикальной натяжения в веревке будет равна силе тяжести мальчика и мешка:
$T_1 + T_2 = mg + m_2g = 509.8 + 209.8 = 490 + 196 = 686$ Н.
Таким образом, на пол мальчик давит с силой 686 Н.