Тема . Механика. Динамика и Статика

.13 Связанные тела

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#107012

Два шарика с массами m = 0,1 кг  и 3m  подвешены на невесомых нерастяжимых нитях длины l  , прикрепленных к одной точке потолка. Шарики скреплены с легким стержнем длины L = 1,6l  . Систему удерживают так, что шарики находятся на одной высоте. Далее систему освобождают.
1. Какой угол α  с горизонтом образует вектор ⃗a1  ускорения шарика массой m  сразу после освобождения системы? В ответе укажите sinα  .
2. Найдите модуль a1  ускорения шарика массой m  сразу после освобождения системы. Начальная скорость нулевая. Ускорение свободного падения          2
g = 10 м/с  .
3. Найдите модуль T  упругой силы, с которой стержень действует на этот шарик сразу после освобождения системы.

PIC

(«Физтех», 2025, 10)

Источники: Физтех, 2025, 10

Показать ответ и решение

PIC

1. Поскольку длина нити постоянна проекция ускорения на направление нити равна нулю, значит ускорение перпендикулярно нити, отсюда:

       L
sin α = 2l = 0,8

2. Поскольку стержень твердый проекции ускорений на направления стержня равны, значит:

a1 cosα = a2cosα

a1 = a2 = a

Масса стержня пренебрежимо мала, поэтому силы, с которыми стержень действует на шарики, направлены вдоль стержня и:

T1 = T2 = T

По второму закону Ньютона:

m ⃗a1 = m ⃗g+ N⃗1 + ⃗T1

3m ⃗a2 = 3m ⃗g+ ⃗N2 + ⃗T2

Перейдем к проекциям сил и ускорения на касательные направления:

ma = T cosα− mg sin α

3ma = 3mg sin α− T cosα

Отсюда

4ma = 2mg sin α

a = gsinα-= 4 м/с2
      2

3. Подставим ускорение во второй закон Ньютона и выразим силу натяжения:

mg-sinα-= T cosα − mg sinα
   2

     3mg-tgα--
T =     2   = 2 H
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!