Какая наименьшая сила должна быть приложена к свободному концу нити, проходящей через невесомый подвижный блок

Sharik

42

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать законы Ньютона и применить принципы динамики.

Первым шагом я расскажу о принципе равномерного движения. Если блок находится в состоянии покоя или движется равномерно, то сумма всех сил, действующих на него, равна нулю.

В данной задаче блок движется вверх, поэтому будем рассматривать движение вверх как положительное направление.

Сила тяжести, действующая на груз, равна произведению его массы на ускорение свободного падения. В данном случае, масса груза равна 5 кг, а ускорение свободного падения равно 10 м/с². Следовательно, сила тяжести равна \(F_{тяж} = m \cdot g = 5 \cdot 10 = 50\) Н.

Так как в системе отсутствует трение, сила натяжения нити будет равна силе тяжести.

Теперь обратимся к блоку. Вертикальная составляющая силы натяжения нити должна быть равна силе тяжести, чтобы уравновесить груз и поддерживать его в состоянии покоя или равномерного движения вверх. Поэтому, чтобы поднять груз массой 5 кг, к свободному концу нити нужно приложить силу равную 50 Н.

Таким образом, наименьшая сила, которую нужно приложить к свободному концу нити для подъема груза массой 5 кг, равна 50 Н.