Дано: mб = 2 кг mг = 0.5 кг g = 9.8 м/с^2
Найти: Вес груза. Сравнение веса груза с силой тяжести. Объяснение различий.
Решение:
а) Вес груза - это сила, с которой груз действует на опору (в данном случае, на нить). В данном случае, это модуль силы натяжения нити, действующей на груз. Из предыдущей задачи мы знаем формулу для силы натяжения:
T = (mбmгg) / (mб + mг)
Подставим значения: T = (2 кг * 0.5 кг * 9.8 м/с^2) / (2 кг + 0.5 кг) = 9.8 / 2.5 = 3.92 Н
Вес груза равен 3.92 Н.
б) Сила тяжести, действующая на груз, равна:
Fтяж = mг * g = 0.5 кг * 9.8 м/с^2 = 4.9 Н
Вес груза (3.92 Н) меньше силы тяжести (4.9 Н). Различие возникает из-за того, что груз движется с ускорением. Сила натяжения нити уменьшает силу, действующую на груз вниз, и уравновешивает часть силы тяжести. В результате вес груза оказывается меньше, чем сила тяжести.
Ответ: а) Вес груза равен 3.92 Н. б) Вес груза меньше силы тяжести. Различие объясняется тем, что груз движется с ускорением, и сила натяжения частично компенсирует силу тяжести.