Статика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00015464

Что видим на рисунке

Система из четырёх невесомых блоков между верхней и нижней опорами. Нити пронумерованы 1–9. Сила $F_1$ тянет вниз через нить 2 (блок слева внизу), сила $F_2$ — через нить 8 (блок справа внизу). Разбираемся с блоками снизу вверх.

Идея

Через каждый блок перекинута одна нить, поэтому по обе её стороны натяжение одинаково. На неподвижный блок, к оси которого крепится нить, со стороны перекинутой нити действует удвоенное натяжение.

Считаем натяжения (пусть $F_1=4$ единицы)

Блок с $F_1$ (нити 1 и 3 перекинуты, ось держит $F_1$ через нить 2): $T_1=T_3=F_1/2=2$, а нить $2$ держит весь $F_1$: $T_2=F_1=4$.

Верхний средний блок (через него перекинута нить 3–5, ось висит на нити 4): $T_5=T_3=2$, $T_4=T_3+T_5=4$.

Средний блок (перекинута нить 6–7, ось подвешена нитью 5 сверху): $T_6=T_7=T_5/2=1$.

Блок с $F_2$ (перекинута нить 7–9, ось держит $F_2$ через нить 8): $T_7=T_9=F_2/2$, значит $F_2=2T_7=2$, $T_8=F_2=2$.

Силы на опоры

Верхняя опора держит нити 1, 4, 9: $T_1+T_4+T_9=2+4+1=7$. Нижняя опора держит нить 6: $T_6=1$. Сумма сил $F_1+F_2=4+2=6$.

1) Верхняя опора = $F_1+F_2$?

$7\neq6$ — сила на верхнюю опору больше суммы. Неверно.

2) Нижняя опора меньше $F_1+F_2$?

$T_6=1\lt 6$. Верно.

3) $T_2$ в четыре раза меньше $T_9$?

$T_2=4$, $T_9=1$ — наоборот, $T_2$ в четыре раза больше. Неверно.

4) $T_1=T_8$?

$T_1=2$ и $T_8=2$ — равны. Верно.

5) $T_6$ в четыре раза больше $T_4$?

$T_6=1$, $T_4=4$ — наоборот, $T_6$ в четыре раза меньше. Неверно.