Анализ случаев с нагрузкой на натяжение
Обе нагрузки составляют 700 г, создавая натяжение 7N по всей идеальной нити. Поэтому, думаю, случаи b и c выдерживают эту нагрузку. Однако в случае c может быть нюанс: нить может быть прикреплена к центру первого элемента. Нужно проверить детали изображения. В тексте спрашивается: «В каких из показанных случаев нить может удержать две нагрузки по 700 г?» — и мне нужно объяснить лежащий в основе принцип, рассчитав при g = 10 N/kg. Каждая нагрузка создаёт P = mg = 0.7 * 10 = 7 N.
Проверка механики блоков
Я рассматриваю схему B, где оба конца нити прикреплены к грузам, каждый из которых весит 700 г. Возможно, стоит внимательнее проверить, состоит ли нить из двух отдельных участков. На схеме B, по-видимому, изображён неподвижный блок: левая ветвь опускается к одному грузу, а правая ветвь ведёт к другому. Интересно разобраться, как эти конфигурации работают вместе!
Уточнение динамики нити
Я рассматриваю механику нити, проходящей через два неподвижных блока. Возможно, нить обёрнута вокруг первого и второго блоков. Следует отметить одну тонкость: между блоками нить может провисать таким образом, что сверху она касается обоих блоков по касательной. Однако, если мы работаем с идеальными блоками, думаю, это не создаёт никаких проблем. Теперь я могу завершить ответ.
Краткий ответ: нить выдержит грузы в случаях б) и в).
Рассмотрим натяжение нити. Примем \(g \approx 10\ \text{Н/кг}\).
Масса каждого груза:
\[ m=700\ \text{г}=0{,}7\ \text{кг} \]
Вес одного груза:
\[ P=mg=0{,}7\cdot 10=7\ \text{Н} \]
Предельная нагрузка на нить — \(10\ \text{Н}\).
- а) Верхний участок нити удерживает оба груза:
\[ T=7+7=14\ \text{Н}>10\ \text{Н} \]
Нить не выдержит.
- б) Каждый конец нити удерживает только один груз. Неподвижный блок меняет направление силы, но не её величину:
\[ T=7\ \text{Н}<10\ \text{Н} \]
Нить выдержит.
- в) Оба блока также только изменяют направление нити; натяжение в ней равно:
\[ T=7\ \text{Н}<10\ \text{Н} \]
Нить выдержит.
Ответ: б), в).