На гладкой горизонтальной поверхности находятся три бруска массами m1, m2 и m3 (см. рис.). Известно, что крайние бруски имеют одинаковые массы, а масса среднего бруска в два раза больше, чем масса крайних (m2=2m3). На левый брусок действуют с постоянной силой F, как показано на рисунке. Найдите отношение величины силы взаимодействия левого и среднего брусков F12 к величине силы взаимодействия среднего и правого брусков F23, то есть F12/F23. Ответ округлите до целого числа и введите в первое поле. Найдите отношение F12/F. Ответ округлите до сотых.
Для начала составим уравнения равновесия для каждого бруска:
Для левого бруска: F - F12 = m1*a1,Для среднего бруска: F12 - 2F23 = m2*a2,Для правого бруска: F23 = m3*a3.Так как система находится в равновесии, то сумма всех ускорений равна нулю: a1 + a2 + a3 = 0. Также из условия известно, что m2 = 2m3.
Теперь можно составить уравнения для отношения сил взаимодействия:
F12/F23 = m1a1/m2a2 = m1a1/(2m3a2) = m1/m3 * a1/(2a2) = m1/m3,F12/F = m1a1/F = m1a1/(F12 + m1*a1) = m1/(F12/m1 + a1) = m1/(F12/m1 + F/m1) = 1/(F12/m1 + 1).Из уравнений можно найти отношение F12/F23:
F12/F23 = m1/m3,F12/F = 1/(F12/m1 + 1).Известно, что m1 = m3, значит F12/F23 = 1.
Теперь найдем отношение F12/F:
F12/F = 1/(F12/m1 + 1) = 1/(1 + 1) = 0.5.
Итак, ответ:
Отношение F12/F23 равно 1, а отношение F12/F равно 0.5.