Блоки и верёвка
5/10Металлический куб прикреплён в точке \(A\) к тяжёлой однородной верёвке, перекинутой через два лёгких блока. Другой конец верёвки закреплён на неподвижной опоре в точке \(B\) так, что точки \(A\) и \(B\) находятся на одинаковой высоте (рис. 2). Силы \(F_1 = 110\) Н и \(F_2 = 90\) Н, приложенные к осям блоков, удерживают систему в равновесии. Определите длину верёвки \(L\).

Линейная плотность верёвки (масса единицы длины) равна \(\rho = 0{,}25\) кг/м, а \(g = 10\) м/с\(^2\). Трения в осях блоков нет. Радиусом блоков по сравнению с длиной верёвки пренебречь нельзя.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(L = \dfrac{F_1 - F_2}{\rho g} = 8\) м.
РешениеТак как трения в оси верхнего блока нет, а точки \(A\) и \(B\) находятся на одном уровне, то \(|\vec T_A| = |\vec T_B|\). Спроецируем на вертикальную ось \(OX\) внешние силы, действующие на тяжёлую верёвку и блоки (рис. 25):

\[-T_A + F_1 - F_2 + T_B - \rho gL = 0,\] \[F_1 - F_2 = \rho gL,\] откуда: \[L = \dfrac{F_1 - F_2}{\rho g} = 8\text{ м}.\]
Похожие задачи
- Узелок на память Санкт-Петербургская 2021/22, 9 кл.
- Шнур, свисающий в отверстие стола Физтех 2024/25, 10 кл.
- Подвешенная резиновая нить МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Канат с грузом на вращающемся столе Физтех 2006/07, 11 кл.
- Тянут канат МОШ 2022/23, 10 кл.
- Упругий жгут на наклонной плоскости Физтех 2024/25, 11 кл.