номер 2, страница 85 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова

2.На нити, перекинутой через неподвижный блок, висят два груза (рис. 122). Определите и изобразите силы, действующие на блок, на нить и на каждый из грузов. Укажите, какие из этих сил связаны между собой третьим законом Ньютона.

Решение:

Рассмотрим все тела системы по отдельности и определим силы, приложенные к каждому из них (считаем нить невесомой и нерастяжимой, а блок — идеальным, без трения в оси):

1.Силы, действующие на левый груз массой $m_1$:

• Сила тяжести $\vec{F}_{\text{т}1} = m_1\vec{g}$, направленная вертикально вниз (приложена к центру масс груза);
• Сила натяжения нити $\vec{T}_1$, направленная вертикально вверх вдоль нити (приложена к крюку груза в точке крепления нити).

2.Силы, действующие на правый груз массой $m_2$:

• Сила тяжести $\vec{F}_{\text{т}2} = m_2\vec{g}$, направленная вертикально вниз (приложена к центру масс груза);
• Сила натяжения нити $\vec{T}_2$, направленная вертикально вверх вдоль нити (приложена к крюку груза).

3.Силы, действующие на нить:

• Сила натяжения $\vec{T}'_1$ со стороны первого груза, направленная вертикально вниз на левом конце нити;
• Сила натяжения $\vec{T}'_2$ со стороны второго груза, направленная вертикально вниз на правом конце нити;
• Сила нормальной реакции со стороны обода блока $\vec{N}_{\text{нити}}$, направленная радиально от центра блока к нити по дуге соприкосновения (равнодействующая этих сил направлена вертикально вверх).

4.Силы, действующие на блок:

• Сила тяжести блока $\vec{F}_{\text{т, бл}} = m_{\text{бл}}\vec{g}$, направленная вертикально вниз (если массой блока пренебрегают, она равна нулю);
• Силы давления нити на блок, приложенные к ободу и направленные вниз (суммарно действуют вниз с силой, равной $\vec{F}_{\text{д}} = \vec{T}''_1 + \vec{T}''_2$);
• Сила упругости подвеса (реакция оси) $\vec{R}$, направленная вертикально вверх и удерживающая блок на потолке.

Пары сил, связанные третьим законом Ньютона:
По третьему закону Ньютона силы взаимодействия между телами равны по модулю, противоположны по направлению, действуют вдоль одной прямой и приложены к разным телам $(\vec{F}_1 = -\vec{F}_2)$:

• $\vec{T}_1$ и $\vec{T}'_1$ — сила натяжения, с которой нить действует на первый груз, и сила, с которой первый груз действует на левый конец нити: $$\vec{T}_1 = -\vec{T}'_1$$
• $\vec{T}_2$ и $\vec{T}'_2$ — сила натяжения, с которой нить действует на второй груз, и сила, с которой второй груз действует на правый конец нити: $$\vec{T}_2 = -\vec{T}'_2$$
• Силы взаимодействия нити и блока: сила давления нити на блок $\vec{F}_{\text{д}}$ и сила реакции блока на нить $\vec{N}_{\text{нити}}$: $$\vec{F}_{\text{д}} = -\vec{N}_{\text{нити}}$$
• Силы взаимодействия Земли и грузов: силы тяжести $\vec{F}_{\text{т}1}$, $\vec{F}_{\text{т}2}$ и равные им по модулю силы гравитационного притяжения Земли к каждому из грузов.