Масса цилиндра m1= 12 кг. На цилиндр намотали шнур, к которому привязали гирю массой m2 = 1 кг. С каким ускорением будет опускаться гиря?Какова сила натяжения шнура во время движения гири?
Для решения этой задачи применимо второе начало динамики, которое гласит: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.
Так как гиря опускается, сила тяжести будет действовать вниз. Сила натяжения шнура будет направлена вверх.
Вычислим ускорение гири: F = m2 * g где F - сила тяжести гири, m2 - масса гири, g - ускорение свободного падения (принято равным примерно 9.8 м/с^2) F = 1 кг * 9.8 м/с^2 = 9.8 Н (т.к. сила гравитации направлена вниз, то принимаем её с отрицательным знаком)
m1 * а - m2 * g = m * а где m1 - масса цилиндра, m2 - масса гири, а - ускорение гири (m1 - m2) * g = m * а (12 кг - 1 кг) * 9.8 м/с^2 = 11 кг * а 10.8 кг * 9.8 м/с^2 = 11 кг * а 105.84 м/с^2 = 11 кг * а а = 105.84 м/с^2 / 11 кг а ≈ 9.62 м/с^2
Таким образом, ускорение гири будет примерно равно 9.62 м/с^2.
Чтобы найти силу натяжения шнура во время движения гири, можно воспользоваться вторым началом динамики для цилиндра: m1 * а - T = m * а где T - сила натяжения шнура, m1 - масса цилиндра, m - масса гири, а - ускорение гири
12 кг * 9.62 м/с^2 - T = 1 кг * 9.62 м/с^2 115.44 - T = 9.62 T = 115.44 - 9.62 T ≈ 105.82 Н
Таким образом, сила натяжения шнура во время движения гири будет примерно равна 105.82 Н.
