К нижнему концу лёгкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой \(m_1 = 0,5 кг\) и нижний массой \(m_2 = 0,2 кг\). Нить, соединяющую грузы, пережигают. Определите проекцию ускорения на направленную вниз ось \(OY\), с которым начнёт двигаться верхний груз.
До пережигания нити вес \(m_1\) компенсировался упругостью пружины, а вес \(m_2\) — натяжением нити. После пережигания нити \(m_1\) начнёт двигаться под действием упругости. Ускорение \(a_1\) определится из второго закона Ньютона:
\(F_{\text{упр}} - m_1 g = m_1 a_1.\)
Сила упругости была равна весу двух грузов до пережигания:
\(F_{\text{упр}} = (m_1 + m_2)g.\)
Подставим:
\((m_1 + m_2)g - m_1 g = m_1 a_1.\)
\(m_2 g = m_1 a_1.\)
\(a_1 = \frac{m_2}{m_1} g.\)
Подставим значения:
\(a_1 = \frac{0,2}{0,5} \cdot 9,8 = 3,92 \, \text{м/с}^2.\)
Ответ: проекция ускорения верхнего груза \(3,92 \, \text{м/с}^2\).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
К нижнему концу лёгкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой \(m_1 = 0,5 кг\) и нижний массой \(m_2 = 0,2 кг\). Нить, соединяющую грузы, пережигают. Определите проекцию ускорения на направленную вниз ось \(OY\), с которым начнёт двигаться верхний груз.