2020-02-10
В системе на рисунке все блоки невесомые, а нити невесомые и нерастяжимые. Считая массы всех грузов одинаковыми, найдите ускорения блоков. Свободные концы всех нитей вертикальны.
Решение:
Введем обозначения для сил натяжения нитей так, как это сделано на рисунке. Обозначим ускорение груза 4 (и блока, ось которого с ним связана) буквой $a$ и направим его вниз (впрочем, направление этого ускорения можно выбрать произвольно). Тогда ускорение груза 3 будет направлено вниз и равно $2a$, груза 1 - вверх и равно $2a$ и, наконец, груза 2 - вверх и равно $0,5a$. Очевидно, что груз 5 не движется вовсе.
Запишем уравнения движения для каждого груза:
$T - F - mg = m \cdot 2a$,
$2F - mg = m \cdot 0,5a$,
$Q + mg - T = m \cdot 2a$,
$F + mg - 2Q = m \cdot a$.
Отсюда находим
$a = \frac{g}{18,5} = \frac{2}{37} g$.
Направление этого ускорения, а значит, и всех остальных мы угадали верно.