Невесомый блок
Невесомый блок — это идеализированный шкив, масса которого считается равной нулю. В простейшей задаче он изменяет направление силы натяжения нити, но не изменяет её величину.
Невесомый блок сам по себе не даёт выигрыша в силе: если свободный конец нити тянут с силой \(T\), то на груз со стороны нити действует сила натяжения такой же величины. Блок только поворачивает направление нити. Поэтому его часто включают в систему тел и рассматривают вместе с грузом, нитью и другими телами.
Основное свойство
Равенство натяжений следует из законов Ньютона. Для самого блока сумма сил равна нулю: он не имеет массы и не получает заметного ускорения. Силы натяжения нити действуют на блок с одинаковыми модулями, поэтому в идеальной модели \(T_1=T_2\).
Груз массой \(m\) подвешен к одному концу нити, перекинутой через невесомый неподвижный блок. Если свободный конец нити удерживают в покое, то для груза сила натяжения равна его весу: \(T=mg\). Если конец тянут вверх с ускорением, натяжение находят из второго закона Ньютона, а затем используют то же значение \(T\) для другой части нити.
Невесомый блок не означает, что груз становится невесомым. Невесомость относится только к массе блока. Кроме того, у реального блока натяжения по сторонам могут различаться из-за массы блока и трения в оси.
К свободному концу идеальной нити приложена сила \(40\) Н. Какова сила натяжения нити на другой стороне неподвижного невесомого блока?
Главное
- Невесомый блок имеет пренебрежимо малую массу и не учитывается в уравнениях движения.
- В идеальной нити натяжение по обе стороны неподвижного блока одинаково: \(T_1=T_2\).
- Блок меняет направление силы, но сам по себе не даёт выигрыша в силе.