Грузы с довесками
4/10Система грузов (см. рисунок) с массами \(m_1 = m_3 = 10\) кг, \(m_2 = 20\) кг сначала находится в покое, трение отсутствует, а массы блоков и нитей пренебрежимо малы. Затем к грузу \(m_1\) прикрепили довесок \(\Delta m_1 = 1{,}25\) кг, к грузу \(m_3\) — довесок \(\Delta m_3 = 5\) кг и систему предоставили себе самой. В каком направлении и с какими ускорениями станут двигаться грузы \(m_1\), \(m_2\) и \(m_3\)?

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(a_1 = 0\) (первый груз остаётся в покое), \(a_2 = -\dfrac{1}{8}g = -0{,}125g\) (второй груз движется вверх), \(a_3 = \dfrac{1}{4}g = 0{,}25g\) (третий груз движется вниз).
РешениеНить нерастяжима, следовательно, сила натяжения \(T\) по всей длине одинакова. Пусть \(m'_1 = m_1 + \Delta m_1\), \(m'_3 = m_3 + \Delta m_3\). Для грузов запишем систему уравнений: \[\begin{cases} m'_1a_1 = m'_1g - T, & (1)\\ m_2a_2 = m_2g - 2T, & (2)\\ m'_3a_3 = m'_3g - T. & (3) \end{cases}\] Запишем уравнение, связывающее между собой ускорения грузов: \[a_2 = -\dfrac{a_1 + a_3}{2}.\qquad (4)\] У нас есть четыре неизвестных \(a_1\), \(a_2\), \(a_3\), \(T\) и четыре уравнения. Решая их, находим \[a_1 = 0,\quad a_2 = -\dfrac{1}{8}g = -0{,}125g,\quad a_3 = \dfrac{1}{4}g = 0{,}25g.\] Следовательно, первый груз останется в покое, второй будет двигаться вверх, а третий — вниз.
Похожие задачи
- Грузы на наклонной плоскости (С2) ЕГЭ 2011, 11 кл.
- Грузы с трением (С2) ЕГЭ 2011, 11 кл.
- Максимальная масса висящего груза ЕГЭ 2016, 11 кл.
- Брусок и грузик на нити ЕГЭ 2016, 11 кл.
- Грузы на блоке: время Курчатов 2016/17, 10 кл.
- Два груза и блок ЕГЭ 2017, 11 кл.