При каком ускорении разорвётся трос при подъёме груза массой 500 кг, если максимальная сила натяжения, которую выдерживает трос, равна 15 кН?
от

1 Ответ

дано:  
Масса груза (m) = 500 кг.  
Максимальная сила натяжения троса (T_max) = 15 кН = 15000 Н.  
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с².

найти:  
Ускорение (a), при котором трос разорвётся.

решение:  
1. Сначала найдем силу тяжести, действующую на груз:
F_g = m * g = 500 * 9.81 = 4905 Н.

2. Когда груз поднимается с ускорением a, общая сила, действующая на трос, будет равна сумме силы тяжести и силы, необходимой для обеспечения этого ускорения:
T = F_g + F_a,
где F_a = m * a – это сила, необходимая для обеспечения ускорения.

3. Подставим известные значения в уравнение:
T = m * g + m * a.

4. Упростим это уравнение:
T = m * (g + a).

5. Чтобы найти максимальное ускорение (a_max), при котором трос разорвётся, подставим T_max в уравнение:
T_max = m * (g + a_max).

6. Перепишем уравнение:
15000 = 500 * (9.81 + a_max).

7. Разделим обе стороны на 500:
30 = 9.81 + a_max.

8. Переносим 9.81 на другую сторону:
a_max = 30 - 9.81 = 20.19 м/с².

ответ:  
Ускорение, при котором трос разорвётся, составляет approximately 20.19 м/с².
от