Одинаковые бруски движутся под действием внешней силы F по гладкой горизонтальной поверхности (рис. 32). Во сколько раз увеличится сила натяжения нити, связывающей бруски, если брусок 2 переложить на брусок 1?
от

1 Ответ

Дано:  
- масса первого бруска m1  
- масса второго бруска m2  
- внешняя сила F  

Найти:  
- во сколько раз увеличится сила натяжения нити T, если брусок 2 переложить на брусок 1.

Решение:

1. Рассмотрим случай, когда бруски стоят рядом и соединены ниткой. Сила F действует на систему из двух брусков, и общая масса системы M = m1 + m2.

Согласно второму закону Ньютона, ускорение a системы можно найти по формуле:

a = F / M

где M = m1 + m2.

Сила натяжения T в нити будет равна:

T = m2 * a

Подставим выражение для a:

T = m2 * (F / (m1 + m2))

2. Теперь рассмотрим случай, когда брусок 2 находится на бруске 1. В этом случае общая масса системы увеличивается до M' = m1 + m2, и система также под действием силы F.

Ускорение a' теперь будет:

a' = F / (m1 + m2)

Сила натяжения T' в нити будет равна:

T' = m2 * a'

Подставим выражение для a':

T' = m2 * (F / (m1 + m2))

3. Теперь найдем отношение новой силы натяжения к старой:

T' / T = (m2 * (F / (m1 + m2))) / (m2 * (F / (m1 + m2)))
T' / T = (m2 / (m1 + m2)) / (m2 / (m1 + m2))
T' / T = 1

Таким образом, сила натяжения нити не изменится, если брусок 2 переложить на брусок 1.

Ответ: сила натяжения нити не изменится, T' = T.
от