Дано:
m1 = 2 кг (масса груза на столе)
m2 = 1 кг (масса гири)
g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)
a = ? (ускорение системы)
Найти:
Вес гири во время равноускоренного движения.
Решение:
1. Рассмотрим силы, действующие на гирю (m2):
- Сила тяжести (вес) F2 = m2 * g = 1 kg * 9.81 m/s² = 9.81 N.
- Тension (натяжение нити) T.
2. Для гири, которая движется вниз с ускорением a, по второму закону Ньютона:
F2 - T = m2 * a,
где F2 = 9.81 N.
Таким образом, у нас есть уравнение:
9.81 - T = 1 * a. (1)
3. Теперь рассмотрим груз на столе (m1):
- На него действует натяжение T и сила тяжести F1 = m1 * g = 2 kg * 9.81 m/s² = 19.62 N.
4. Для груза на столе, который движется вбок с ускорением a:
T = m1 * a,
где m1 = 2 kg.
У нас есть второе уравнение:
T = 2 * a. (2)
5. Подставим (2) в (1):
9.81 - 2 * a = a.
6. Переносим все a в одну сторону:
9.81 = 3 * a.
7. Найдем a:
a = 9.81 / 3 ≈ 3.27 м/с².
8. Теперь найдем натяжение T, подставив a обратно в (2):
T = 2 * 3.27 ≈ 6.54 N.
Таким образом, вес гири во время равноускоренного движения остается равным силе тяжести, то есть 9.81 N, но натяжение нити T, действующее на гирю, составляет примерно 6.54 N.
Ответ:
Вес гири во время равноускоренного движения составляет 9.81 N.