Задачи › Динамика блоков и нитей

Три груза с блоками

  1. Три груза с блоками

    Курчатов 2013/14, 9 кл.
    6/10

    Три одинаковых груза массой \(m\) соединены с помощью идеальных нитей и двух идеальных блоков, как показано на рисунке. Найдите величину и направление ускорения нижнего груза.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Свяжите ускорение нижнего груза с ускорениями верхних грузов через нерастяжимые нити и подвижный блок. Для каждого груза запишите второй закон Ньютона.

    Ответ

    \(a_{\text{н}} = \dfrac{2g}{3}\), направлено вниз.

    Решение

    Модули ускорений нижнего и остальных грузов связаны равенством: \(a_{\text{н}} = 2a\). Обозначим натяжение нижней верёвки за \(T\), за \(T_1\) — части верхней верёвки между грузами, \(T_2\) — части верхней верёвки между грузом и нижним блоком. Поскольку блоки невесомы, сумма сил, приложенных к нижнему блоку, равна нулю, то есть \(T_2 = 2T\). Получаем следующую систему уравнений движения грузов: \[\begin{cases} 2ma = mg - T, \\ ma = 2T + mg - T_1, \\ ma = T_1 - mg. \end{cases}\] Решая её относительно \(a\), получим: \(a_{\text{н}} = 2a = \dfrac{2g}{3}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи