ID: 00012608
Два груза массами $М_1$ = 1 кг и $М_2$ = 2 кг, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны нерастяжимой и невесомой нитью. Чему равна сила натяжения нити, когда эту систему тянут за груз массой $М_2$ с силой F = 12 Н, направленной горизонтально (см. рис.)?
Источник: ФИПИ
Два груза связаны нитью и движутся вместе как одно целое. Сначала найдём общее ускорение, потом — силу натяжения нити.
Ускорение системы. Поверхность гладкая, поэтому внешняя сила $F$ разгоняет оба груза. По второму закону Ньютона для всей системы $F=(M_1+M_2)a$, откуда
$a=\dfrac{F}{M_1+M_2}=\dfrac{12}{1+2}=4\ \frac{\text{м}}{\text{с}^2}.$
Сила натяжения. Нить тянет только груз $M_1$ (его тянут за $M_2$). Для груза $M_1$ единственная горизонтальная сила — это натяжение нити: $T=M_1 a=1\cdot4=4\ \text{Н}.$
4 Н