Задача #1047

На рисунке изображена система тел 1, 2 и 3 с массами и соответственно. Найти ускорение второго тела. Трением пренебречь, блоки считать невесомыми.

Решение

Примечание

Проанализируем ответ.

  1. Ответ симметричен относительно и что следует из симметрии рассматриваемой системы. Если эти два груза поменять местами (в реальности или в ответе), значения ускорений не изменятся.

  2. По той же причине понятно, что выражение для можно получить, заменив в ответе и Очевидно, что ускорения грузов 2 и 3 одинаковы, если они не движутся относительно подвижного блока. Так и получится: при

  3. Пусть Тогда, очевидно, он не в состоянии обеспечить хоть какое-то натяжение нити, поэтому 2 и 3 грузы падают свободно с ускорением что действительно следует из ответа.

  4. Пусть Достигается при

    Удивительная картина: первый груз скользит по столу, третий — вниз, а второй покоится. На встречу ему скользит подвижный блок с ускорением Третий груз ускоряется в два раза быстрее, чем первый (так как он движется с ускорением относительно подвижного блока, который с таким же ускорением движется вниз).

  5. При ускорение системы равно нулю, что и показывает ответ.

Ответ

Сложность: 7/10

Источник: ФФ

Раздел: Механика

Номер в ЕГЭ: 26

Тэги: Кинематическая связь Подвижный блок Сложение скоростей