2018-02-02
Для покоящейся системы, изображенной на рис. a. Найдите ускорения для всех грузов сразу после того, как была перерезана удерживающая их нижняя нить. Считать, что ниш невесомы и нерастяжимы, пружины невесомы, масса блока пренебрежима мала, трение в блоке отсутствует.
Решение:
Для выполнения условия равновесия необходимо чтобы $m_{1} + m_{2} > m_{3} + m_{4}$. Пока нить нс перерезана, условия равновесия грузов такие: $m_{2}g = T_{1}$; (1)
$m_{1}g + T_{2} - F_{н} = 0; F_{н} = (m_{1} + m_{2} )g$; (2)
откуда $T_{2} = (m_{1} + m_{2} - m_{3} )g$. (3)
После перерезания веревки уравнения движения грузов имеют вид: $m_{1}a_{1} = m_{1} g + T_{1} - F_{н}; m_{2}a_{2} = m_{2}g - T_{1}$;
$m_{3}a_{3} = F_{н} - T_{2} - m_{3}g; m_{4}a_{4} = T_{2} - m_{4}g$.
Учитывая выражения (1), (2), (3), получим $a_{1} = a_{2} = a_{3} = 0$.
$a_{4} = (m_{1} + m_{2} - m_{3} - m_{4} )g/m_{4}$.