Question

Два бруска, связанные нитью друг с другом, поднимают вертикально вверх, прикладывая к верхнему бруску силу 5 Н, Масса верхнего бруска 100 г, а нижнего — 200 г.
а)  С каким ускорением движутся бруски?
б)  Чему равна сила натяжения нити, связывающей бруски?

Answer 1

Дано:
- сила, прикладываемая к верхнему бруску: F = 5 Н,
- масса верхнего бруска: m1 = 100 г = 0.1 кг,
- масса нижнего бруска: m2 = 200 г = 0.2 кг.

Найти:
а) ускорение a брусков,
б) силу натяжения нити T.

Решение:

1. Определим общую массу системы:
M = m1 + m2 = 0.1 + 0.2 = 0.3 кг.

2. Найдем вес всей системы (сила тяжести):
F_gravity = M * g, где g = 9.81 м/с².
F_gravity = 0.3 * 9.81 = 2.943 Н.

3. Применяем второй закон Ньютона для всей системы:
F - F_gravity = M * a
5 - 2.943 = 0.3 * a
2.057 = 0.3 * a
a = 2.057 / 0.3 = 6.857 м/с².

Теперь мы нашли ускорение.

4. Теперь найдем силу натяжения нити T. Рассмотрим только верхний брусок. Для него используем второй закон Ньютона:
T - m1 * g = m1 * a.

Подставим известные значения:
T - 0.1 * 9.81 = 0.1 * 6.857
T - 0.981 = 0.6857
T = 0.981 + 0.6857 = 1.6667 Н.

Ответ:
а) Ускорение брусков равно 6.857 м/с².
б) Сила натяжения нити, связывающей бруски, равна 1.67 Н.