Ускорение системы с блоком
Два тела подвешены за нерастяжимую и невесомую нить к идеальному блоку, как показано на рисунке. При этом первое тело массой $m_1 = 500\ \text{г}$ движется из состояния покоя вниз с ускорением $a$. Если первое тело опустить в воду с плотностью $\rho = 1000\ \text{кг/м}^3$, находящуюся в большом объёме, система будет находиться в равновесии. При этом объём погружённой в воду части тела равен $V = 1{,}5 \cdot 10^{-4}\ \text{м}^3$. Сделайте рисунки с указанием сил, действующих на тела в обоих случаях. Определите ускорение $a$ первого тела.
Считайте $g = 10\ \text{м/с}^2$. В ответе приведите рисунки сил и необходимые уравнения.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Два тела подвешены за нерастяжимую и невесомую нить к идеальному блоку, как показано на рисунке. При этом первое тело массой m1 = 500 г движется из состояния покоя вниз с ускорением а. Если первое тело опустить в воду с плотностью ρ = 1000 кг/м3, находящуюся в большом объёме, система будет находиться в равновесии. При этом объём погруженной в воду части тела равен V = . Сделайте рисунки с указанием сил, действующих на тела в обоих случаях. Определите ускорение а первого тела.
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Рассмотрите отдельно случай движения тел и случай равновесия тела $m_1$ в воде. Какие силы действуют на тело в воде?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
В состоянии равновесия для погружённого тела действуют сила тяжести $m_1g$, сила натяжения нити $T$ и сила Архимеда $F_A = \rho gV$. Для второго тела сила натяжения равна его весу.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Сначала найдите массу второго тела: $m_2 = m_1 - \rho V$. Затем используйте для сухой системы $m_1g - T = m_1a$ и $T - m_2g = m_2a$.