Question

2. Два тела с одинаковыми массами m = 2 кг соединены невесомой нитью и поднимаются вертикально вверх под действием силы F, приложенной к одному из них. Нить между грузами обрывается, если модуль силы натяжения становится больше T = 30 Н. При какой минимальной по модулю силе F это произойдёт?

Answer 1

Ответ:

при равномерном подъеме обоих F=2*mg, а T=mg, F/T=2, F=2T, значит при F=2*30=60H

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно учитывать баланс сил в системе, чтобы найти минимальную силу F, при которой нить обрывается.

Пусть одно из тел (с массой 2 кг) поднимается под действием силы F, а другое тело (тоже массой 2 кг) висит снизу. Нить между грузами напряжена силой натяжения T.

Сначала рассмотрим баланс сил, действующих на поднимаемое тело:

1. Гравитационная сила (вес): F_gravity = m * g, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с^2).

F_gravity = 2 кг * 9.8 м/с^2 = 19.6 Н.

2. Сила натяжения нити (T), направленная вверх.

Теперь рассмотрим баланс сил для поднимаемого тела:

1. Сила натяжения нити (T), направленная вверх. 2. Сила F, направленная вверх.

В этой системе, чтобы нить оборвалась, сумма сил, действующих на поднимаемое тело (направленных вверх), должна превысить силу натяжения T. То есть, F + T > T. Заметьте, что сила тяжести F_gravity, действующая на поднимаемое тело, не имеет значения, так как она направлена вниз и не влияет на обрыв нити.

Теперь у нас есть неравенство:

F + T > T.

Теперь выразим T:

F + T > T F > 0.

Это означает, что минимальная по модулю сила F должна быть больше 0, чтобы нить оборвалась. В данной системе нить оборвется, как только сила F начнет действовать на одно из тел.