В устройстве, изображенном на рисунке, оба блока невесомые и гладкие, а все нити невесомы и нерастяжимы. Определите ускорение a2 груза массой М = 3 кг, если оба груза движутся поступательно. Масса груза m = 0,5 кг. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на подвижные тела. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Обоснование.
Решим задачу в системе отсчета, связанной с потолком, которая в данном случае является инерциальной. Грузы движутся поступательно, поэтому будем считать их материальными точками.
На рисунке показаны силы, действующие на грузы и на подвижный блок. Так как нити и блок невесомы, а трение отсутствует, то силы натяжения Поскольку подвижный блок и нить невесомы, то
Поскольку нити нерастяжимы, то при перемещении груза m вверх на расстояние х груз М опустится вниз на расстояние
Следовательно,
Перейдем к решению.
Запишем второй закон Ньютона для каждого груза:
В проекции на ось Oy:
Учитывая, что получаем:
Ответ: 4 м/с2.

