Задание 238. Человек поднимает себя верёвкой через блок
Задачи-исследования
Один конец верёвки в руке, другой у пояса, верёвка через закреплённый блок. Возможен ли подъём? а)замкнута ли система; б)откуда внешняя сила?
Условие из сборника, с. 41, фрагмент 1
Ответ
Да. В идеальной верёвке натяжение T одинаково; одна ветвь действует вверх на руку, другая вверх на пояс. Для человека \(2T-mg=ma_y\). При \(T>mg/2\) ускорение вверх положительно; для равномерного подъёма \(T=mg/2\).
а) Система «человек–верёвка–блок» не замкнута: Земля действует тяжестью, а крепление блока — реакцией опоры. б) Верхнее крепление/потолок через блок и верёвку передаёт внешнее поддерживающее действие. Поэтому этот способ не равнозначен подтягиванию себя за волосы без внешней опоры.
Что применять при решении
Третий закон Ньютона
\(\vec F_{12}=-\vec F_{21}\). В классической модели силы взаимодействия равны, противоположны и приложены к разным телам.
Натяжение
При статическом растяжении лёгкой верёвки натяжение равно силе на каждом конце; противоположные силы не складывают в удвоенное натяжение.
Внешние и внутренние силы
Внутренние силы могут перераспределять движение частей; изменение импульса всей системы определяется внешним взаимодействием и переносом массы через границу.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
