Решение: применим второй закон Ньютона:
Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение: \vec{F} = m\vec{a}
Если на тело одновременно действуют несколько сил (например, \vec{F_1};\vec{F_2},\vec{F_3}, то под силой в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил: \vec{F} = \vec{F_1}+\vec{F_2}+\vec{F_3} => \sum \vec{F} = m\vec{a}
Запишем второй закон Ньютона для тележки (см.рис.) \vec{N}+\vec{T_1}+m_1\vec{g} = m_1\vec{a}
Запишем второй закон Ньютона для гири (см.рис.) \vec{T_2}+m_2\vec{g} = m_2\vec{a} Составим систему уравнений \begin{cases} \vec{N}+\vec{T_1}+m_1\vec{g} = m_1\vec{a}\\\vec{T_2}+m_2\vec{g} = m_2\vec{a} \end{cases} => перейдем к проекциям сил на оси \begin{cases} N + T_1 - m_1g = m_1a \\ T_2 - m_2g = -m_2a \end{cases} => Сила тяжести m_1\vec{g} и сила реакции опоры \vec{N} равны между собой и противонаправлены, т.е. \vec{N}+m_1\vec{g} => N -m_1g =0, получаем
\begin{cases} T_1 = m_1a \\ T_2 - m_2g = -m_2a \end{cases} => Учтем, что T_1=T_2=T, получаем \begin{cases} T = m_1a \\ T - m_2g = -m_2a \end{cases} => \begin{cases} T = m_1a \\ m_1a - m_2g = -m_2a \end{cases} => \begin{cases} T = m_1a \\ a = \frac{m_2g}{m_2+m_1} \end{cases} Подствляем данные и находим ускорение a = \frac{m_2g}{m_2+m_1} = \frac{2*9.8}{1+2} \approx 6.53
Определим работу силы тяжести, действующей на гирю на пути 10см
Работой A, совершаемой постоянной силой \vec{F}, называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы \vec{F} и перемещения \vec{s} A = Fs\cos(\alpha) Подставляем данные в формулу, учтем,что α = 0 => \cos(\alpha) = 1, получаем A = Fs = m_1a*s = 1*6.53*0.1 = 0.653Дж
