Динамика. Силы

Задание №2. Динамика

№2. Задание 2

ID: 00014532

Груз массой $$3$$ кг, лежащий на столе, связан лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с другим грузом. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила $$F$$ , равная $$9$$ Н (см. рисунок). Второй груз движется с ускорением $$2$$ м/с², направленным вверх. Трением между грузом и поверхностью стола пренебречь. Какова масса второго груза?

Ответ дайте в килограммах.

Рисунок к заданию 2 ЕГЭ по физике — Динамика. Силы

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Это обратная версия предыдущей задачи: теперь известна масса лежащего груза $$m_1 = 3$$ кг, а ищем массу висящего $$m_2$$ . Связка та же: нить нерастяжима (одинаковое ускорение $$a = 2$$ м/с²), блок идеальный (натяжение $$T$$ одинаково с обеих сторон).

Шаг 1. Лежащий груз → натяжение T

Трения нет. По горизонтали вперёд тянет $$F$$ , назад держит нить $$T$$ :

$F - T = m_1 a \;\Rightarrow\; T = F - m_1 a = 9 - 3 \cdot 2 = 3 \text{ Н}.$

Шаг 2. Висящий груз → масса

На него вверх тянет нить $$T$$ , вниз — вес $$m_2 g$$ , он разгоняется вверх:

$T - m_2 g = m_2 a \;\Rightarrow\; T = m_2 (g + a) \;\Rightarrow\; m_2 = \frac{T}{g + a} = \frac{3}{10 + 2} = 0{,}25 \text{ кг}.$

Ответ

0,25

Другие задания по теме «Динамика. Силы» (8)