2017-05-07
На горизонтальной поверхности находится призма 1 массы $m_{1}$ с углом $\alpha$ (см. рис.) и на ней брусок 2 массы $m_{2}$. Пренебрегая трением, найти ускорение призмы.
Решение:
Рассмотрим все силы действующие на тела, и на основании этого заметим, что призма движется вправо, с ускорением $\vec{w}_{1}$, а брусок 2 массы $m_{2}$ перемещается вниз по плоскости относительно 1, с ускорением $\vec{w}_{21}$, $\vec{w}_{2} = \vec{w}_{21} + \vec{w}_{1}$ (рис.)
Запишем второй закон Ньютона для обоих тел в проекции вдоль положительных осей $y_{2}$ и $x_{1}$, как показано на рис.
$m_{2}g \cos \alpha - N = m_{2}w_{2(y_{2})} = m_{2} [w_{21(y_{2})} + w_{1(y_{2})}] = m_{2} [0 + w_{1} \sin \alpha]$
Или, $m_{2} g \cos \alpha - N = m_{2} w_{1} \sin \alpha$ (1)
И $N \sin \alpha = m_{1}w_{1}$ (2)
Решая (1) и (2), получаем
$w_{1} = \frac{m_{2}g \sin \alpha \cos \alpha}{m_{1} + m_{2} \sin^{2} \alpha} = \frac{g \sin \alpha \cos \alpha}{(m_{1} /m_{2}) + \sin^{2} \alpha}$