РУҚА
22

Решение: Натяжение нити в системе грузов

ЕГЭ · Физика · Задание 22 · Динамика и гравитация
ПовышеннаяФИПИ4F0963Развёрнутое решение≈ 8 минутРазбор в 3 шага
Условие

Два груза подвешены на достаточно длинной невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через идеальный блок (см. рисунок). Грузы удерживали неподвижно, а затем осторожно отпустили, после чего они начали двигаться равноускоренно. Через $t = 1\ \text{с}$ после начала движения скорость правого груза массой $m = 1\ \text{кг}$ была направлена вертикально вверх и равна $4\ \text{м/с}$. Определите силу натяжения нити. Трением пренебречь.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

Так как грузы начали движение из состояния покоя и движутся равноускоренно, ускорение правого груза находим по формуле:

$$a = \frac{v-v_0}{t} = \frac{4-0}{1} = 4\ \text{м/с}^2$$
2

Правый груз движется вверх, поэтому сила натяжения направлена вверх, а сила тяжести — вниз. По второму закону Ньютона:

$$T - mg = ma$$

Выразим силу натяжения и подставим $m = 1\ \text{кг}$, $g = 10\ \text{м/с}^2$ и $a = 4\ \text{м/с}^2$:

$$T = m(g+a) = 1 \cdot (10+4) = 14\ \text{Н}$$
Ответ

Сила натяжения нити равна $14\ \text{Н}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Используют формулу $T = mg - ma$, не учитывая, что правый груз движется вверх.

Считают ускорение равным скорости, не деля скорость на время.

Забывают, что грузы начали движение из состояния покоя.

Закрепить приёмВ теме «Динамика и гравитация» ещё 238 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 22 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Динамика и гравитация»: в ней 239 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.