Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона и принципы динамики системы тел, связанных нерастяжимой нитью.
Шаг 1: Определение общей массы системы
Массы двух грузов даны: ( m_1 = 200 ) г и ( m_2 = 300 ) г. Первое, что нужно сделать, это перевести их в килограммы:
[ m_1 = 0.2 \, \text{кг}, \quad m_2 = 0.3 \, \text{кг} ]
Суммарная масса системы равна:
[ m = m_1 + m_2 = 0.2 \, \text{кг} + 0.3 \, \text{кг} = 0.5 \, \text{кг} ]
Шаг 2: Расчет ускорения системы
Сила ( F = 10 \, \text{Н} ) приложена к грузу ( m_1 ). Поскольку нить нерастяжима, оба груза будут двигаться с одинаковым ускорением ( a ). По второму закону Ньютона, ускорение системы определяется как:
[ F = m \cdot a ]
[ a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{Н}}{0.5 \, \text{кг}} = 20 \, \text{м/с}^2 ]
Шаг 3: Расчет силы натяжения нити
Сила натяжения нити ( T ) действует на оба груза, но с разных сторон. Рассмотрим воздействие сил на груз ( m_1 ). На него действует сила ( F ) и сила натяжения ( T ), направленная в противоположную сторону. По второму закону Ньютона для груза ( m_1 ):
[ F - T = m_1 \cdot a ]
[ T = F - m_1 \cdot a = 10 \, \text{Н} - 0.2 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{м/с}^2 = 10 \, \text{Н} - 4 \, \text{Н} = 6 \, \text{Н} ]
Таким образом, ускорение грузов составляет ( 20 \, \text{м/с}^2 ), а сила натяжения нити между ними — ( 6 \, \text{Н} ).