В какой из систем неподвижных блоков, представленных на иллюстрациях, потребуется меньшая сила, чтобы поднять груз

Ледяной_Подрывник_6065

48

Чтобы определить, в какой из систем неподвижных блоков потребуется меньше силы для поднятия груза массой 14 ньютонов, нужно рассмотреть основные физические законы, действующие в таких системах.

Первый закон Ньютона гласит, что объект в покое остается в покое, а объект в движении движется прямолинейно и с постоянной скоростью, если на него не действуют внешние силы. В данной задаче блоки являются неподвижными, значит, на них не действуют внешние силы, и мы можем считать их массы пренебрежимо малыми по сравнению с массой груза.

Второй закон Ньютона гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Мы можем применить этот закон к каждой из систем.

Прежде всего, рассмотрим систему "b". В этой системе груз подвешен на нитке, проходящей через неподвижный блок, и сила тяжести действует вниз. Чтобы поднять груз, нам понадобится сила, равная его массе, умноженной на ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с². Таким образом, сила, необходимая для поднятия груза в системе "b", равна \(14 \cdot 9,8 = 137,2\) ньютонов.

Теперь рассмотрим систему "a". В этой системе груз подвешен на нитке, проходящей через два неподвижных блока. Сила тяжести снова действует вниз, но на груз также действуют силы трения, которые направлены вверх. Однако, по условию, трение в каждом блоке одинаковое, поэтому эти силы взаимно компенсируются.

То есть, силы трения равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Таким образом, эти силы образуют систему, в которой сумма всех сил равна нулю. Это означает, что для поднятия груза в системе "a" не требуется применять дополнительную силу, кроме силы тяжести груза. Следовательно, сила, необходимая для поднятия груза в системе "a", равна его массе, умноженной на ускорение свободного падения, то есть \(14 \cdot 9,8 = 137,2\) ньютонов.

Итак, ответ на задачу: сила, необходимая для поднятия груза массой 14 ньютонов, в системе "b" и в системе "a" равна 137,2 ньютона. Силы равны. Правильный вариант ответа: 3.