Задачи › Законы Ньютона, силы

Коробка на нитке

  1. Коробка на нитке

    МОШ 2007/08, заключительный этап, 9 кл. · №25573

    Коробка массой \(M\) подвешена на нитке к потолку комнаты (см. рисунок). Внутри коробки на лёгкой пружине подвешен груз массой \(m\). Нитку пережигают. Найдите ускорения груза и коробки сразу после пережигания нити. Ускорение свободного падения равно \(g\).

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    В первый момент деформация пружины не меняется, поэтому сила упругости остаётся прежней; исчезает только сила натяжения нити.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    Ускорение груза равно нулю; ускорение коробки \(a = \dfrac{m+M}{M}\,g\), направлено вниз.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    До пережигания нити на груз массой \(m\) действовали направленная вниз сила тяжести \(mg\) и равная ей по величине и противоположная по направлению сила упругости пружины \(F\). На коробку действовали направленная вниз сила упругости пружины \(F\) и сила тяжести \(Mg\), а также направленная вверх сила натяжения нити \(T = F + Mg\).

    Сразу после пережигания нити сила её натяжения обратится в ноль, а остальные силы, действующие на груз и коробку, останутся прежними. По этой причине ускорение груза сразу после пережигания нити будет равно нулю. На коробку же будут действовать только силы тяжести и упругости, поэтому ускорение коробки будет равно \[a = \dfrac{F + Mg}{M} = \dfrac{m+M}{M}\,g.\]

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи