[Вопрос решен] На рисунке представлена система, состоящая из двух легких...

На рисунке представлена система, состоящая из двух легких блоков, трение в осях которых пренебрежимо мало, и невесомых нерастяжимых нитей. К свободному концу нити, охватывающей подвижный и неподвижный блоки, подвесили брусок массой m=40

кг, а к подвижному блоку – брусок массой M=60

кг. В момент начала наблюдения бруски удерживали в состоянии покоя, при этом они находились на одном уровне. Затем их отпустили, и бруски начали двигаться с ускорением. Найдите ускорение бруска m

.

Какие законы вы использовали при решении задачи? Обоснуйте их применимость.

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Для решения данной задачи я использовал законы Ньютона и закон сохранения энергии.​В начальный момент времени, когда бруски находятся в состоянии покоя, сумма всех сил, действующих на каждый из них, равна нулю.​ Мы можем записать это в виде уравнений⁚

ΣF_m 0
ΣF_M 0

где ΣF_m ─ сумма сил, действующих на брусок массой m
ΣF_M ⸺ сумма сил, действующих на брусок массой M

Так как трение в осях блоков пренебрежимо мало, единственной силой, действующей на массу m, является сила тяжести F_g_m m * g.​ Аналогично, для массы M, сила тяжести F_g_M M * g.Таким образом, уравнения примут вид⁚

F_g_m m * g T
F_g_M M * g T

где T ⸺ натяжение нити.​Из этих уравнений можно выразить натяжение нити⁚

T m * g
T M * g

Так как нить нерастяжимая, натяжение нити в любой ее точке одинаково, поэтому T m * g M * g.​

Теперь рассмотрим закон сохранения энергии для системы.​ В начальный момент времени у системы есть потенциальная энергия (по отношению к конечной точке), которая преобразуется в кинетическую энергию системы при движении.​ В конечной точке система снова имеет потенциальную энергию (по отношению к начальной точке).​Из закона сохранения энергии можно записать следующее⁚

m * g * h (1/2) * m * v^2
M * g * h (1/2) * M * v^2

где h ─ высота, на которой находится система, v ⸺ скорость бруска m в конечной точке.​Мы знаем, что бруски начинают двигаться с ускорением, поэтому можно записать следующее⁚

m * a T
M * a T


где a ─ ускорение бруска m.Используя выражение для натяжения нити, получаем⁚

m * a m * g
M * a m * g

Отсюда можно сразу получить ответ на задачу⁚

a g
Таким образом, ускорение бруска m равно ускорению свободного падения g.​
Таким образом, я использовал законы Ньютона и закон сохранения энергии для решения данной задачи. Первый закон позволяет определить силы, действующие на систему, а второй закон позволяет получить уравнение для ускорения.​

Читайте также  При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдается пароль, состоящий из 32 символов. В качестве символов используются прописные и строчные буквы латинского алфавита, т.е. всего 52 различных символа. В базе данных для хранения каждого пароля отведено одинаковое и минимально возможное целое число байт. При этом используется посимвольное кодирование паролей, все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Определите объем памяти (в кбайт) необходимый для хранения данных о 128 пользователях. В ответ запишите только число – количество кбайт
AfinaAI