Какова масса одного из грузов в системе, состоящей из доски массой 120 г и двух грузов, если она находится
Какова масса одного из грузов в системе, состоящей из доски массой 120 г и двух грузов, если она находится в равновесии? Нити невесомы и нерастяжимы, а трение в осях блоков отсутствует. Доска разделена на шесть одинаковых частей, как показано на рисунке.
16.11.2023 13:10
Пояснение: Данная задача связана с равновесием тел и применением правила момента сил. Чтобы понять, как найти массу одного из грузов, важно учесть, что система находится в равновесии.
При равновесии тела сумма моментов сил относительно любой точки равна нулю. Так как невесомость и нерастяжимость нитей и отсутствие трения, то одно из условий равновесия выполняется.
В данном случае, мы можем взять точку начала системы в качестве опорной точки. То есть, сумма моментов сил, действующих на систему, должна быть равна нулю.
Решение:
Пусть масса одного из грузов равна М.
Масса доски 120 г, следовательно, их масса составляет 120 г + 120 г + М.
Так как система находится в равновесии, моменты сил должны быть равны: (120 г) * (1/6) * g = 2М * (1/6) * g,
где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с².
Упрощая уравнение, получим:
120 г * (1/6) * g = 2М * (1/6) * g,
20 = 2М.
Делим обе части уравнения на 2 и получаем:
10 = М.
Значит, масса одного из грузов равна 10 граммам.
Совет: Важно помнить, что равнодействующая сил, действующая на один объект, должна быть равна нулю для достижения равновесия. При решении задач по равновесию тел, всегда укажите точку, относительно которой вы собираетесь вычислить момент сил.
Проверочное упражнение: Пусть вместо двух грузов в системе будет три груза. Какова будет масса каждого из них, если система все еще находится в равновесии? Масса доски остается той же - 120 грамм.