2018-10-25
Два шарика одинакового размера с массами $m_{1}$ и $m_{2}$ ($m_{2} > m_{1}$) связаны между собой нитью, длина которой значительно превышает радиусы шариков. Шарики сбросили с достаточно большой высоты. Определите натяжение нити при падении шариков в воздухе через достаточно большое время после бросания.
Решение:
После достаточно большого времени шарики, вследствие действия силы трения, будут падать с одинаковой постоянной скоростью, причём тяжёлый будет находиться ниже. Второй закон Ньютона, записанный для каждого шарика в проекции на ось движения, даёт:
$m_{2}g - T - F = 0$,
$m_{1}g + T - F = 0$,
где $T$ - сила натяжения нити, $F$ - сила сопротивления воздуха, действующая на каждый из шариков.
Отсюда
$T = \frac{(m_{2} - m_{1})g}{2}$.