дано:
1. m1 = 200 г = 0.2 кг (масса верхнего груза).
2. m2 = 100 г = 0.1 кг (масса нижнего груза).
3. g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
найти:
Ускорение верхнего груза сразу после того, как нить пережгут.
решение:
Сразу после пережигания нити на верхний груз действует сила тяжести и центростремительное ускорение от нижнего груза.
Сила тяжести, действующая на каждый груз:
F_g1 = m1 * g = 0.2 * 9.81 = 1.962 Н.
F_g2 = m2 * g = 0.1 * 9.81 = 0.981 Н.
После разрыва нити, нижний груз будет падать вниз под действием силы тяжести, и поэтому верхний груз тоже начнет двигаться вниз. Для определения ускорения системы используем второй закон Ньютона.
Рассмотрим систему из двух грузов:
Суммарная масса системы:
M_total = m1 + m2 = 0.2 + 0.1 = 0.3 кг.
Сила, действующая на систему - это только сила тяжести нижнего груза:
F_net = F_g2 = 0.981 Н.
Теперь используя второй закон Ньютона:
F_net = M_total * a, где a - искомое ускорение.
Подставляем:
0.981 = 0.3 * a.
Находим a:
a = 0.981 / 0.3 ≈ 3.27 м/с².
ответ:
Ускорение верхнего груза сразу после пережигания нити составляет примерно 3.27 м/с².