Оглавление:
Задача №1.2.11.
На горизонтальном столе находится брусок массы , которому привязана нерастяжимая нить. Второй конец нити перекинут через блок и прикреплен к грузу массы . Коэффициент трения между бруском и столом . Пренебрегая массой блока, определить силу , с которой нить действует на блок.
Решение:
Натянутая нить взаимодействует с блоком во всех точках их соприкосновения. При этом полная сила , с которой нить действует на блок, равна векторной сумме сил натяжения , приложенных в точках схода нити с блока (см. рисунок).
Из невесомости нити и блока следует, что натяжение нити во всех точка одинаково: Следовательно, величина силы, с которой нить действует на блок, определится из равенства:
Для того, чтобы найти натяжение нити, воспользуемся законами Ньютона. Решая задачу в общем виде, необходимо иметь в виду, что предоставленная самой себе система придет в движение только в том случае, если коэффициент трения между грузом и столом достаточно мал. Предположив это, запишем уравнения движения грузов под действием приложенных к ним сил:
Здесь — величина ускорения в системе, одинаковая для обоих грузов в силу нерастяжимости нити. Найденное из этой системы натяжение нити равно:
Если трение между грузом и столом велико, система будет находиться в покое. В этом случае
Значение коэффициента трения, при котором предоставленные самим себе грузы будут покоиться, определяется из условия:
Таким образом, ответ к задаче должен быть сформулирован в следующем виде:
При конкретных данных задачи
Эти задачи взяты со страницы решения задач по физической механике:
Решение задач по физической механике
Возможно эти задачи вам будут полезны: