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