Кинематика — Задание 20 ОГЭ по физике №00022459

Брусок на нити тянут вверх, причём не просто держат, а разгоняют — он движется с ускорением вверх. Надо найти силу натяжения нити. Это классика второго закона Ньютона: смотрим все силы на тело и связываем их с ускорением.

На брусок действуют две силы: вниз — тяжесть $mg$, вверх — натяжение нити $T$. Ускорение направлено вверх, значит «побеждает» натяжение.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось (вверх — положительно):

$$ma=T-mg$$

Выразим натяжение:

$$T=m(a+g)$$

Смысл формулы: нить должна не только удержать вес, но ещё и придать телу ускорение — поэтому к $g$ прибавляем $a$.

Переведём массу в килограммы: $100\ \text{г}=0{,}1\ \text{кг}$, и подставим ($g=10\ \text{м/с}^2$):

$$T=0{,}1\cdot(1+10)=0{,}1\cdot11=1{,}1\ \text{Н}$$

Проверим по смыслу: если бы брусок просто висел ($a=0$), натяжение было бы $mg=1\ \text{Н}$. А раз его ещё и разгоняют вверх, натяжение чуть больше — $1{,}1\ \text{Н}$. Логично.