Блок, поднимаемый с ускорением
4/10Через блок перекинута невесомая и нерастяжимая верёвка, прикреплённая к двум телам массой \(m\) и \(1{,}5m\) (см. рисунок). Тело массой \(m\) висит, тело массой \(1{,}5m\) лежит на горизонтальной опоре. С каким ускорением надо поднимать блок, чтобы второе тело оторвалось от опоры?

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСила натяжения верёвки при нулевом ускорении блока равна \(mg\). Найдите, при каком ускорении блока она станет равна \(1{,}5mg\), учитывая, что ускорение тела \(m\) вдвое больше ускорения блока.
Ответ\(a \geq \dfrac{g}{4}\).
РешениеПока тело массой \(1{,}5m\) не отрывается от опоры, второй закон Ньютона для тела массой \(m\) (ось направлена вверх): \[T - mg = ma_1,\] где \(T\) — сила натяжения верёвки, \(a_1\) — ускорение тела \(m\). Поскольку при смещении блока на некоторое расстояние тело \(m\) поднимается на вдвое большее расстояние, \(a_1 = 2a\), и \[T = 2ma + mg.\] Сила натяжения становится равной \(1{,}5mg\) при \(a = \dfrac{g}{4}\). Значит, второе тело оторвётся от опоры при \[a \geq \frac{g}{4}.\]
Похожие задачи
- Грузы на блоке: время Курчатов 2016/17, 10 кл.
- Два груза на нити через блок с начальной скоростью Физтех 2016/17, 9 кл.
- Два груза на нити через блок с начальной скоростью Физтех 2016/17, 9 кл.
- Грузы на наклонной плоскости и блоки «Газпром» 2023/24, 11 кл.
- Система из блоков «Газпром» 2023/24, 8-9 кл.
- Сила на нити, груз на подставке МОШ 2009/10, 9 кл.