Динамика

Задание №22. Рассчетная Задача. Механика

№2. Задание 22

ID: 00007914

Два бруска массами $$М_1 = 1$$ кг и $$М_2 = 3$$ кг соответственно, лежащие на гладком горизонтальном столе, связаны невесомой и нерастяжимой нитью. На грузы действуют силы $$F_1$$ и $$F_2$$ как показано на рисунке. Сила натяжения нити $$Т = 14$$ Н. Каков модуль силы $$F_1$$ , если $$F_2 = 20$$ Н?

Рисунок к заданию 22 ЕГЭ по физике — Динамика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$M_1 = 1\ \text{кг}$ ; $M_2 = 3\ \text{кг}$ ; $T = 14\ \text{Н}$ ; $F_2 = 20\ \text{Н}$ .

Найти:

$$F_1$$ .

Решение:

Нить невесомая и нерастяжимая, поэтому:

натяжение нити одинаково с обоих концов: $$T_1 = T_2 = T$$ ;

оба бруска движутся с одинаковым ускорением $$a$$ .

Запишем второй закон Ньютона вдоль горизонтальной оси (положительное направление — в сторону $$F_2$$ ):

Для бруска $$M_2$$ (на него действуют $$F_2$$ вправо и $$T$$ влево):

$F_2 - T = M_2 \cdot a \quad \Rightarrow \quad a = \frac{F_2 - T}{M_2} = \frac{20 - 14}{3} = 2\ \text{м/с}^2$

Для бруска $$M_1$$ (на него действуют $$T$$ вправо и $$F_1$$ влево):

$T - F_1 = M_1 \cdot a$

$F_1 = T - M_1 \cdot a = 14 - 1 \cdot 2 = 12\ \text{Н}$

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Динамика» (8)