Какую силу оказывает гладкая веревка на блок, когда длина веревки с одной стороны от него становится равной l/3?

Тема урока: Сила натяжения в гладкой веревке

Описание:
Когда длина веревки с одной стороны от блока становится равной l/3, сила натяжения в веревке оказывается неодинаковой. Для понимания этого, рассмотрим уравновешивающие силы в системе.

1. Сила, действующая сверху на блок, равна весу блока и обозначается как Fг.
2. Сила натяжения веревки, действующая на блок снизу, будет меньше, так как часть веревки уравновешивается силой тяжести блока.

Поскольку в данном случае у нас гладкая веревка, не имеющая силы трения, сила натяжения веревки будет направлена по оси веревки в обоих концах. Обозначим силу натяжения, действующую на блок как Fв1 для левой части веревки и Fв2 для правой части веревки.

Приравнивая сумму сил в вертикальном направлении к нулю, получим следующее уравнение:

Fг - Fв1 - Fв2 = 0

Учитывая, что Fв1 = Fв2, получим:

Fв1 + Fв2 = Fг/2

Так как веревка делится пополам Fв1 = Fв2 = Fг/4

Когда длина веревки с одной стороны от блока становится равной l/3, длина другой стороны будет составлять 2l/3. Поскольку сила натяжения пропорциональна длине веревки, сила натяжения на блоке будет равна (2/3) * (Fг/4) = Fг/6.

Таким образом, сила, которую оказывает гладкая веревка на блок при условии, что длина веревки с одной стороны равна l/3, составляет Fг/6.

Пример:
У блока массой 10 кг размером много меньше его веревки. Длина веревки с одной стороны от блока равна 6 метрам. Какую силу оказывает веревка на блок?

Совет:
При решении задач на действие силы натяжения веревки важно учесть уравновешивающие силы в системе. Подумайте о сумме сил в вертикальном направлении и о равенстве сил натяжения в гладкой веревке.

Закрепляющее упражнение:
Блок массой 5 кг висит на горизонтальной гладкой веревке. Длина веревки с одной стороны от блока составляет 2 метра. Какую силу оказывает веревка на блок?