Два груза на нити
5/10Через два неподвижных блока, находящихся на одной высоте, перекинута длинная лёгкая нить, к концам которой прикреплены два груза одинаковой массы (см. рисунок). Нить начинают медленно оттягивать вниз за точку, находящуюся посередине между блоками. График зависимости силы \(F\), прикладываемой к нити, от смещения \(x\) этой точки приведён на рисунке. Найдите приблизительно массу \(m\) каждого из грузов. Трения нет.

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(m \approx F/(2g) \approx 1\) кг.
РешениеИз приведённого в условии графика видно, что при достаточно больших смещениях \(x\) середины нити прикладываемая к ней сила \(F\) стремится к постоянной величине 20 Н. Это связано с тем, что при больших \(x\) все участки нити становятся почти вертикальными, и поэтому пути, проходимые каждым из грузов в единицу времени, совпадают с путём, который проходит середина нити. Из «золотого правила механики» следует, что отсутствие выигрыша (или проигрыша) в перемещении означает отсутствие проигрыша (или выигрыша) в силе. Следовательно, сила \(F\) должна стремиться к величине, равной суммарному весу двух грузов: \(F \approx 2mg \approx 20\) Н. Отсюда \(m \approx F/(2g) \approx 1\) кг.
Похожие задачи
- Три груза и нить МОШ 2002/03, 11 кл.
- Система грузов (C2) ЕГЭ 2011, 11 кл.
- Балка на пружине и блоках Санкт-Петербургская 2013/14, 10 кл.
- Человек, ящик и блок «Шаг в будущее» 2014/15, 9 кл.
- Груз на двух блоках МОШ 2015/16, 9 кл.
- Груз, пружина и брусок «Шаг в будущее» 2015/16, 11 кл.