Будет ли тело массой m двигаться с одинаковым ускорением в двух случаях (см. рисунок 2.22)? Нить является невесомой

Zimniy_Veter

55

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим силы, действующие на тело в каждом из случаев и применим второй закон Ньютона.

Смотря на Рисунок 2.22, видно, что тело массой m подвешено на невесомой и нерастяжимой нити, а на него действует гравитационная сила \(F_g\), направленная вниз.

В первом случае (слева на рисунке), на тело также действует горизонтальная сила \(F_1\) справа направо. Во втором случае (справа на рисунке), на тело действует горизонтальная сила \(F_2\) слева направо.

Чтобы тело двигалось с одинаковым ускорением в обоих случаях, необходимо, чтобы сумма всех горизонтальных сил была одинакова в обоих случаях. Иными словами,

\[F_1 = F_2\]

Но обратите внимание, что сила натяжения нити при движении тела слева направо и справа налево будет разной, так как направление силы натяжения нити будет противоположным в каждом случае.

Таким образом, хотя силы \(F_1\) и \(F_2\) могут быть различными, сумма горизонтальных сил \(F_1\) и сила натяжения нити в первом случае будет равна сумме горизонтальных сил \(F_2\) и силы натяжения нити во втором случае.

Поэтому, при заданных условиях, тело массой \(m\) будет двигаться с одинаковым ускорением в обоих случаях.