Каково ускорение грузов, если массы m1=2 кг и m2=3 кг, и они прикреплены к концам нерастяжимой нити, перекинутой через

  • 18
Каково ускорение грузов, если массы m1=2 кг и m2=3 кг, и они прикреплены к концам нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок? Tрение не учитывать.
Zoloto
8
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать второй закон Ньютона, который говорит, что сумма всех сил, действующих на объект, равна произведению его массы на ускорение.

В данном случае у нас есть два груза с массами \(m_1 = 2 \, \text{кг}\) и \(m_2 = 3 \, \text{кг}\), подвешенных на концах нерастяжимой нити. Пусть \(a\) будет ускорением обоих грузов. Нитка является нерастяжимой, поэтому ускорение грузов будет одинаковым.

Груз \(m_1\) будет подвергаться силе тяжести, направленной вниз, равной \(F_{g1} = m_1 \cdot g\), где \(g\) - ускорение свободного падения и примерно равно \(9.8 \, \text{м/с}^2\). В то же время, груз \(m_2\) будет подвергаться двум силам. Одна из них - сила тяжести \(F_{g2} = m_2 \cdot g\), направленная вниз. Вторая сила - натяжение нити \(T\), направленное вверх.

Учитывая направления сил, мы можем записать уравнения суммы сил для обоих грузов:

1) Для груза \(m_1\):

\[m_1 \cdot g - T = m_1 \cdot a\]

2) Для груза \(m_2\):

\[m_2 \cdot g + T = m_2 \cdot a\]

Мы видим, что натяжение нити присутствует как в одном, так и в другом уравнении и его можно исключить, сложив оба уравнения:

\[m_1 \cdot g - T + m_2 \cdot g + T = m_1 \cdot a + m_2 \cdot a\]

\[g \cdot (m_1 + m_2) = (m_1 + m_2) \cdot a\]

Теперь нам осталось только найти ускорение \(a\). Видим, что масса \(m_1 + m_2\) в обоих частях уравнения сокращается:

\[g = a\]

Таким образом, ускорение грузов равно ускорению свободного падения и составляет примерно \(9.8 \, \text{м/с}^2\).