Question

К грузу массой 7 кг подвешен на веревке другой груз массой 5 кг. Какое натяжение будет испытывать верхний конец и середина веревки, если всю систему поднимать вертикально вверх, приложив к большему грузу силу 235 Н? Масса веревки равна 4 кг.

Answer 1

Система состоящая из двух грузов m1=7кг m2=5 кг и веревки m3=4 кг движется вверх с ускорением а под действием внешней силы F и силы тяжести (m1+m2+m3)*a=F-(m1+m2+m3)*g
a=F/(m1+m2+m3) - g

система состоящая из груза m2  и веревки m3 движется вверх с ускорением а под действием внешней силы F1 (F1 - сила натяжения веревки в верхней точке)  и силы тяжести
(m2+m3)*a=F1-(m2+m3)*g
F1=(m2+m3)*(a+g)=F*(m2+m3)/(m1+m2+m3)=235*(5+4)/(7+5+4) Н = 132,1875 Н ~ 132,2 Н ~ 132 Н

система состоящая из груза m2 и пол-веревки (m3)/2 движется вверх с ускорением а под действием внешней силы F2 (F2 - сила натяжения веревки в середине)  и силы тяжести
(m2+(m3)/2)*a=F2-(m2+(m3)/2)*g
F2=(m2+(m3)/2)*(a+g)=F*(m2+(m3)/2)/(m1+m2+m3)=235*(5+4/2)/(7+5+4) Н = 102,8125 Н ~ 102,8 Н ~ 103 Н 

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учесть натяжение веревки и гравитацию. Давайте разберемся.

1. Сначала определим силу гравитации для каждого из грузов и веревки:

   Для груза массой 7 кг: F1 = m1 * g = 7 кг * 9,8 м/с² = 68,6 Н

   Для груза массой 5 кг: F2 = m2 * g = 5 кг * 9,8 м/с² = 49 Н

   Для веревки массой 4 кг: F3 = m3 * g = 4 кг * 9,8 м/с² = 39,2 Н

2. Теперь учтем силу, которую мы приложили к большему грузу (235 Н). Эта сила будет действовать вверх:

   F_поднятия = 235 Н

3. Для верхнего конца веревки:

   Натяжение в верхнем конце веревки будет равно сумме сил гравитации и силы поднятия:

   T_верхний_конец = F1 + F2 + F3 + F_поднятия T_верхний_конец = 68,6 Н + 49 Н + 39,2 Н + 235 Н = 392,8 Н

4. Теперь рассмотрим середину веревки. Здесь натяжение будет равномерно распределено между двумя половинами веревки. Поэтому натяжение в середине веревки будет половиной натяжения в верхнем конце веревки:

   T_середина_веревки = 0,5 * T_верхний_конец T_середина_веревки = 0,5 * 392,8 Н = 196,4 Н

Итак, натяжение веревки в верхнем конце будет составлять 392,8 Н, а в середине веревки - 196,4 Н.