logo
9-РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ЗАДАЧ

Розв'язок

g = 9,81 м/с2

m1 = 1 кг

m2 = 2 кг

Сила натягу нитки перешкоджує її розтягненню, тому на кожний вантаж сила натягу дiє вертикально вгору.

Отже, на перше тiло дiють: сила натягу нитки F1

a, F – ?

– вгору i сила тяжiння m1g – вниз; на друге тiло дiють: сила натягу нитки F2 – вгору i сила m2g – вниз.

Оскiльки блок “невагомий”, то  F1 = F2 = F.

Нехай тягар m1 опускається з деяким прискоренням (а це, звичай-но, неприродно), тодi тягар m2 пiдiймається з таким же прискоренням.

Згiдно з другим законом Ньютона

m1 а = m1 g F1 , m2 a = F2 m2g ,

або, враховуючи F1 = F2 = F, перепишемо останню систему у виглядi

m1 а = m1 g F , m2 a = F m2g .

Розв'язуючи систему рiвнянь, знаходимо:

a = ( m1 m2 ) / ( m1 + m2 )  g , F = ( 2m1 m2 ) / ( m1 + m2 ).g.

Аналiзуючи розв'язок, робимо висновок: оскільки m1 < m2, то

а < 0 i спрямоване протилежно g, тобто попереднє припущення про те, що тягар m1 опускається з прискоренням, спрямованим вниз, неправильне i треба вважати, що m1 пiдiймається вгору з прискоренням а.

Розмiрностi: [а] = ( кг/кг )  м/с2 = м/с2 ; [F] = ( кг2/кг ) м/с2 = Н.

Чисельно: а = 9,81/3 = З,27 м/с2, F = (4/3) 9,81 = 13,08 Н.

Зауважимо, що на вiсь блока дiє сила , що дорiвнює сумi сил:

F1 + F2 = 2F = 26,16 Н.

Задача 5. Який перерiз матиме стальний трос при п'ятиразовому запасi мiцностi, щоб ним можна було пiдiймати вантаж масою 103кг з прискоренням 1,2 м/с2, якщо межа мiцностi сталi 7108 Н/м2 ?