2018-11-04
На горизонтальном полу находятся два тела, правое массивней левого в два раза. Тела связаны горизонтальной нерастяжимой нитью, которая рвётся при натяжении $T$. Какую наименьшую силу, направленную вдоль нити, надо приложить к одному из тел, чтобы нить оборвалась? Трения нет.
Решение:
Ускорения тел до разрыва нити из-за неизменности её длины одинаковы.
Искомую силу находим из условия, что нить ещё не оборвалась, а натяжение её достигло критического значения $T$.
Применим 2-й закон Ньютона, если силу $F_{1}$ прикладывают к правому телу. Для правого тела: $2ma_{1} = F_{1} - T$; для левого $ma_{1} = T$.
Отсюда $F_{1} = 3ma_{1} = 3T$.
Применим 2-й закон Ньютона, если силу $F_{2}$ прикладывают к левому телу. Для правого тела: $2ma_{2} = T$; для левого $ma_{2} = F_{2} - T$.
Отсюда $F_{2} = 3ma_{2} = \frac{3T}{2}$.
Наименьшее из $F_{1}$ и $F_{2}$ даёт искомый ответ: $F = F_{2} = \frac{3T}{2}$.