Задачи › Нити и блоки

Два груза на подвижном блоке: равновесие и ускорение

  1. Два груза на подвижном блоке: равновесие и ускорение

    Физтех 2017/18, 9 кл.
    4/10

    Два подвешенных на нитях груза 1 и 2 различной массы могут двигаться в системе, состоящей из неподвижного блока \(H\) и подвижного блока \(П\) (см. рис.).

    Рисунок
    1. Найдите отношение масс грузов 1 и 2, если подвешенные грузы остаются неподвижными.

    2. Найдите отношение масс грузов 1 и 2, если груз 1 движется с ускорением \(a_1 = g/5\), направленным вверх.

    Массами нитей, блоков, а также трением в осях блоков можно пренебречь.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Для неподвижных грузов сравните натяжения нитей, идущих к каждому грузу. Во втором случае запишите второй закон Ньютона для каждого груза и учтите связь ускорений через нерастяжимость нити.

    Ответ

    1) \(\dfrac{m_1}{m_2} = \dfrac{1}{2}\);  2) \(\dfrac{m_1}{m_2} = \dfrac{3}{8}\).

    Решение

    1) Условие равновесия грузов: \(T = m_1g\); \(2T = m_2g\), откуда \(\dfrac{m_1}{m_2} = \dfrac{1}{2}\).

    2) Уравнения движения грузов (\(T\) — сила натяжения нити): \[T - m_1g = m_1a_1, \qquad m_2g - 2T = m_2a_2.\] Из них \(\left(m_2 - 2m_1\right)g = m_2a_2 + 2m_1a_1\). Т.к. нить нерастяжима, то \(a_1 = 2a_2\). Тогда \(\left(m_2 - 2m_1\right)g = \left(2m_1 + \dfrac{m_2}{2}\right)a_1 = \left(2m_1 + \dfrac{m_2}{2}\right)\dfrac{g}{5}\), откуда \(\dfrac{m_1}{m_2} = \dfrac{3}{8}\).

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи