Тема: Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия (Блоки)
Условие задачи полностью выглядит так:
774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два груза, массы которых равны 100 и 200 г. В начальный момент времени грузы покоятся на высоте 2 м от пола. Пренебрегая трением, определите ускорение грузов, натяжение нити при движении грузов и время, за которое груз массой 200 г достигнет пола.
Решение задачи:


№774.
дано:

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

решение:
нарисуем рисунок и сделаем несколько важных утверждений, упрощающих решение задачи. так как блок невесомый и трение в оси отсутствует, то натяжение нити с обеих
его сторон одинаково

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

интуитивно ясно, что если бы блок не был невесомым, то требовался бы определенный момент сил, чтобы вращать его. а так как плечи у сил

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

одинаковы, то равенство

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

не могло бы выполняться. что касается силы трения, то на ее преодоление тоже требуется усилие, поэтому было бы

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

нить невесома, следовательно, сила натяжения вдоль нити остается по абсолютной величине постоянной

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

иначе натяжение нити вверху было бы больше, чем внизу. здесь

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

— силы, с которыми нить дей
ствует на блок

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

— силы, с которыми нить действует на грузы. из этих равенств заключаем, что

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

в силу условия нерастяжимости нити, ускорения тел а1 и а2 равны друг другу по модулю, так как за одно и то же время с момента начала движения тела будут проходить один и тот же путь. а12 = а. и, наконец, последним следствием того, что нить является невесомой, будет постоянство ускорения а тел, поскольку натяжение нити т остается неизменным во время движения. блок закреплен на своей оси и не перемещается относительно точки закрепления. поэтому на ось со стороны блока действует равнодействующая всех приложенных к нему сил, т. е. сила

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

с такой же по модулю силой ось действует на блок.

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

на рисунке эта сила нарисована приложенной к центру блока. в силу перечисленных условий ясно, что блок растягивает свой подвес с силой 2т. теперь перейдем собственно к решению задачи. свяжем систему координат с поверхностью земли и направим ось oy вертикально вверх. на оба тела действуют две силы — сила тяжести и сила натяжения нити. по второму закону ньютона произведение массы тела на его ускорение равно векторной сумме всех приложенных к телу сил. запишем второй закон ньютона для каждого из тел в векторном виде:

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

так как масса m2 второго тела больше массы m1 первого, то второе тело будет опускаться, а первое — подниматься. направление ускорений показано на рисунке. запишем систему векторных уравнений в проекции на вертикальную ось с учетом равенств, существующих для модулей векторов. модуль силы берем со знаком минус, если направление силы и оси oy противоположны. записываем модуль со знаком плюс, когда направление силы и оси оу совпадают. получаем систему уравнений:

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

складывая уравнения системы, приходим к равенству

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

итак, ускорение тел будет равно

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

вычисляем

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

из первого уравнения системы находим силу натяжения нити:

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

находим

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

второй груз движется вниз с ускорением а без начальной скорости. пройденный телом путь в этом случае вычисляется по формуле

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

за время падения tп тело пройдет путь s = h. отсюда

774*. На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два

ответ из учебника(задачника): 774*. ≈3,3 м/с2; 11,3 н; ≈1 с.

Задача из главы Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия по предмету Физика из задачника Сборник задач по физике 7-9, Лукашик, Иванова (7 класс, 8 класс, 9 класс)

Если к данной задачи нет решения - не переживайте. Наши администраторы стараются дополнять сайт решениями для тех задач и упражнения где это требуется и которые не даны в решебниках и сборниках с ГДЗ. Попробуйте зайти позже. Вероятно, вы найдете то, что искали :)

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн