Задачи › Равновесие тел, моменты сил

Растяжение пружин в системе с блоками

  1. Растяжение пружин в системе с блоками

    Всесибирская 2025/26, отборочный этап, 8 кл. · №25472

    Во сколько раз растяжение верхней пружинки отличается от нижней, если известно, что система находится в равновесии. Жёсткость пружинок \(k\), масса нижнего тела — \(M\), масса верхнего — \(m\) (\(m < M\)). Нить нерастяжима и невесома, блоки невесомые.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Запишите второй закон Ньютона для каждого из двух тел, учитывая силы упругости пружин. Натяжения нити связаны с силами упругости через блоки.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(\dfrac{x_1}{x_2}=\dfrac{M+m}{M-2m}\).

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Пусть верхняя пружинка удлинилась на \(x_1\), а нижняя — на \(x_2\). Второй закон Ньютона для тел \(M\) и \(m\): \[Mg=T_1+kx_2,\qquad mg=kx_1-kx_2,\] а связь натяжений с силами упругости даёт \(T_1=2T\), \(kx_1=T\). Решая систему, находим \[\frac{x_1}{x_2}=\frac{M+m}{M-2m}.\]

    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