Брусок массой М = 300 г соединен с грузом массой m = 200 г невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок (см. рис.). Брусок скользит без трения по закрепленной наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом. Чему равно ускорение бруска?
Для того чтобы найти ускорение бруска, нужно составить уравнение второго закона Ньютона для движения системы груз - брусок.
Сначала определим силы, действующие на груз и брусок:
Сила тяжести груза: Fг1 = m * g, где m = 0.2 кг - масса груза, g = 9.8 м/с^2 - ускорение свободного падения.Сила натяжения нити: T.Сила реакции опоры: N.Сила тяжести бруска: Fг2 = M * g, где M = 0.3 кг - масса бруска.
Проекции всех сил на ось X:
Fг2 sin(30°) - T = M aT = Fг1 + Fг2 * cos(30°)
Из первого уравнения найдем T: T = Fг2 sin(30°) - M a
Подставим это значение во второе уравнение: Fг1 + Fг2 cos(30°) = Fг2 sin(30°) - M * a
Подставим значения и решим уравнение: 0.2 9.8 + 0.3 9.8 cos(30°) = 0.3 9.8 sin(30°) - 0.3 a a = 9.8 (sin(30°) - 0.2 - 0.3 cos(30°)) / 0.3
Для того чтобы найти ускорение бруска, нужно составить уравнение второго закона Ньютона для движения системы груз - брусок.
Сначала определим силы, действующие на груз и брусок:
Сила тяжести груза: Fг1 = m * g, где m = 0.2 кг - масса груза, g = 9.8 м/с^2 - ускорение свободного падения.Сила натяжения нити: T.Сила реакции опоры: N.Сила тяжести бруска: Fг2 = M * g, где M = 0.3 кг - масса бруска.Проекции всех сил на ось X:
Fг2 sin(30°) - T = M aT = Fг1 + Fг2 * cos(30°)Из первого уравнения найдем T:
T = Fг2 sin(30°) - M a
Подставим это значение во второе уравнение:
Fг1 + Fг2 cos(30°) = Fг2 sin(30°) - M * a
Подставим значения и решим уравнение:
0.2 9.8 + 0.3 9.8 cos(30°) = 0.3 9.8 sin(30°) - 0.3 a
a = 9.8 (sin(30°) - 0.2 - 0.3 cos(30°)) / 0.3
Итак, ускорение бруска a ≈ 1.63 м/с^2.