Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 15258
2021-06-14 
Человеку массой $m$ требуется подтянуть к стене ящик массой $M = 3m$ с помощью каната, перекинутого через блок. Если человек стоит на горизонтальном полу (рис.), то для достижения цели ему надо тянуть канат с минимальной силой $F_{1} = 600 Н$. С какой минимальной силой $F_{2}$ необходимо тянуть этому человеку канат, если он упрется в ящик ногами (рис.)? Части каната, не соприкасающиеся с блоком, горизонтальны. Массой блока и каната пренебречь.
Решение:
В первом случае сила, с которой человек тянет канат, очевидно, приложена и к ящику. Поскольку $F_{1} > 0$, заключаем, что между ящиком и полом действует сила трения скольжения. Пусть коэффициент трения скольжения между ящиком и полом равен $\mu$. Минимальность силы натяжения каната означает, что
$F_{1} = \mu Mg$.
Во втором случае, когда натяжение каната равно $F_{2}$, на систему ящик - человек в горизонтальном направлении будет действовать сила, равная $2F_{2}$. Условие минимальности силы означает, что
$2F_{2} = \mu (M + m)g$.
Из полученных уравнений найдем искомую силу:
$F_{2} = \frac{F_{1} }{2} \frac{M + m}{2} = \frac{2}{3} F_{1} = 400 Н$.
Человеку массой $m$ требуется подтянуть к стене ящик массой $M = 3m$ с помощью каната, перекинутого через блок. Если человек стоит на горизонтальном полу (рис.), то для достижения цели ему надо тянуть канат с минимальной силой $F_{1} = 600 Н$. С какой минимальной силой $F_{2}$ необходимо тянуть этому человеку канат, если он упрется в ящик ногами (рис.)? Части каната, не соприкасающиеся с блоком, горизонтальны. Массой блока и каната пренебречь.
Решение:
В первом случае сила, с которой человек тянет канат, очевидно, приложена и к ящику. Поскольку $F_{1} > 0$, заключаем, что между ящиком и полом действует сила трения скольжения. Пусть коэффициент трения скольжения между ящиком и полом равен $\mu$. Минимальность силы натяжения каната означает, что
$F_{1} = \mu Mg$.
Во втором случае, когда натяжение каната равно $F_{2}$, на систему ящик - человек в горизонтальном направлении будет действовать сила, равная $2F_{2}$. Условие минимальности силы означает, что
$2F_{2} = \mu (M + m)g$.
Из полученных уравнений найдем искомую силу:
$F_{2} = \frac{F_{1} }{2} \frac{M + m}{2} = \frac{2}{3} F_{1} = 400 Н$.
