Одинаковые бруски, связанные нитью, движутся под действием силы F по гладкой горизонтальной поверхности (рис. 22.2). Как изменится сила натяжения нити, если третий брусок переложить с первого на второй?
от

1 Ответ

Дано:
- масса каждого бруска m (массa одинаковая для всех),
- приложенная сила F,
- начальная конфигурация: три бруска (1, 2 и 3) на одной нити, а четвертый брусок (4) отдельно,
- новая конфигурация: бруски 1 и 2 вместе, брусок 3 теперь на бруске 2.

Найти:
как изменится сила натяжения нити T при изменении конфигурации.

Решение:

1. Рассмотрим первоначальную конфигурацию: бруски 1, 2 и 3 связаны между собой и движутся под действием силы F.
   - Общая масса системы в первоначальной конфигурации:
   M1 = 3m (бруски 1, 2 и 3).
   
   - Ускорение a1 системы (по второму закону Ньютона):
   a1 = F / (3m).

   - Сила натяжения T1 в нити между брусками 2 и 3:
   T1 = m * a1 = m * (F / (3m)) = F / 3.

2. Теперь рассмотрим новую конфигурацию: бруски 1 и 2 связаны, а брусок 3 находится на бруске 2.
   - Общая масса системы теперь:
   M2 = 2m + m = 3m.

   - Ускорение a2 системы (по тому же принципу):
   a2 = F / (3m).

   - Сила натяжения T2 в нити между брусками 2 и 3:
   T2 = m * a2 = m * (F / (3m)) = F / 3.

Сравнив результаты:
T1 = F / 3 и T2 = F / 3.

Ответ:
Сила натяжения нити не изменится и останется равной F / 3.
от