Задачи › Нити и блоки

Стержни на нитях

  1. Стержни на нитях

    «Шаг в будущее» 2015/16, 8 кл.
    5/10

    Система состоит из двух однородных стержней, трёх невесомых нитей, одна из которых перекинута через неподвижный блок. Трение в оси блока отсутствует, а все нити вертикальны. Масса верхнего стержня \(m_1=0{,}5\) кг. Определите массу \(m_2\) нижнего стержня.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Оба стержня покоятся: запишите условие равенства нулю моментов сил относительно точек подвеса каждого стержня и условие отсутствия поступательного движения. Что можно сказать о натяжениях нитей?

    Ответ

    \(m_2=1\) кг.

    Решение

    Оба стержня находятся в равновесии: не вращаются и не перемещаются. Правило моментов записываем для каждого конца каждого стержня: \[-m_1gL-T_3L+T_2\cdot 2L=0,\qquad -T_1\cdot 2L+m_1gL+T_3L=0,\] \[-m_2gl+T_2\cdot 2l=0,\qquad m_2gl-T_3\cdot 2l=0.\] Решая систему, получаем, что все силы натяжения нитей равны (обозначим их \(T\)). Условие отсутствия поступательного движения каждого стержня: \[-T-m_1g+T+T=0,\qquad T+T-m_2g=0.\] Отсюда \(T=m_1g\) и \(m_2=\dfrac{2T}{g}=2m_1=1\) кг.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи