Question

Два груза массами m1 = 400 г и m2 = 200 г связаны невесомой нерастяжимой нитью, рассчитанной на предельную нагрузку F = 8,20 H. Определите модуль максимальной силы F, с которой можно тянуть груз массой m1 по гладкой горизонтальной поверхности, чтобы нить не порвалась.

Answer 1

Дано m1=1 кг    m2=2 кг     F=12 Н     T - ?

найдем ускорение системы

a=F/(m1+m2)=12/(1+2)=4 м/с2

T1=T2=T=m1*a=4*1=4 Н

Ответ T=4 Н

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте воспользуемся условием равновесия системы. Максимальная сила, с которой можно тянуть груз массой m1, равна предельной нагрузке F.

Пусть F1 - сила, с которой тянут первый груз (массой m1), а F2 - сила, с которой тянут второй груз (массой m2).

Учитывая, что нить невесомая и нерастяжимая, сумма сил, действующих на каждый груз, должна быть равна нулю, иначе грузы начнут двигаться.

Сумма сил, действующих на первый груз m1:

F1 - T = 0, где T - натяжение нити.

Сумма сил, действующих на второй груз m2:

T - F2 = 0.

Так как грузы связаны одной нитью, натяжение нити T одинаково для обоих грузов. Поэтому можно записать уравнения сил для обоих грузов и решить систему уравнений:

F1 - T = 0, T - F2 = 0.

Теперь подставим выражение для предельной нагрузки F и решим уравнение для F1:

F1 - F = 0, F1 = F, F1 = 8,20 H.

Таким образом, модуль максимальной силы F1, с которой можно тянуть груз массой m1 по гладкой горизонтальной поверхности, чтобы нить не порвалась, равен 8,20 H.