Нерозтяжна невагома нитка - ідеалізований об'єкт, який використовується в задачах з фізики, для простоти і наочності рішення.
Малюнок до вирішеною завданню на форумі. Зверніть увагу на наявність вектора сили натягу T
Крім ідеальної безмассового і збереження розміру, слід враховувати, що нитка має ще й силою натягу, як і всі свої реальні прототипи.
До кінця нерастяжимой і невагомою нитки, намотаною на нерухомий циліндричний суцільний блок масою М = 0,4 кг, прикріплене тіло масою m = 0,6 кг, яке знаходиться на похилій площині з кутом нахилу а = 60.
Який шлях пройде тіло по похилій площині за t = 2c, якщо коефіцієнт тертя по похилій площині м = 0,2? Тертям у блоці знехтувати.
З малюнка вище і подальшого вирішення завдання стає зрозумілим вірний облік сили натягу у, по суті, ідеалізованого об'єкта.
Висновок: так само, як і для сили реакції опори. вектор сили натягу теж обов'язково потрібно вказувати на малюнку при наявності в умові завдання нитки (шнура, троса і ін.) будь-якого властивості.
Задачі на знаходження явного вигляду формули натягу нитки вимагають уважною розстановки всіх сил на малюнку і уважною запису другого закону Ньютона для обраних тел. Розглянемо приклад вирішення задачі на форумі.
Через укріплений блок перекинута нитка. До одного кінця її підвішений перший вантаж, а до іншого кінця - другий і третій вантажі послідовно. Маси вантажів однакові і рівні 4кг.
Знайти силу натягу нитки, що зв'язує другий і третій вантажі.
Блок вважати невагомим. Тертям у блоці знехтувати.
Подумки уявляємо фізичну ситуацію з умови:
Відображаємо ситуацію завдання на малюнку:
З умови відсутності сили тертя в блоці слід рівність сил натягу нитки по обидві сторони блоку.
Маса правій частині явно більше лівої, тому буде спостерігатися рух з прискоренням.
Всього сил натягу буде два види. Виходячи з третього закону Ньютона, ще однією силою натягу нитки буде шукана сила між третім і другим вантажами.
Умова невагомості блоку дозволяє знехтувати його внеском в рух вантажу. У старших класах школи і профільних ВНЗ вводиться поняття моменту інерції тіла. У нашому випадку нічого подібного немає, і блок ніяк не перешкоджає руху вантажів. Реальний важкий блок змусив би нас шукати ще одне рівняння.
Отже, в русі беруть участь три тіла, але сил натягу буде дві. Після розстановки сил ми маємо право розглянути будь-які варіанти руху тіл за другим законом Ньютона.
Наприклад, загальне рівняння для другого і третього тел (будьте уважні, праворуч маса 2 блоків):
або, для кожного тіла окремо
Наше завдання - отримати рівно стільки рівнянь, скільки невідомих в завданні. У нашому випадку потрібні 3 рівняння (сила натягу нитки між блоком, шукане натяг між вантажами і прискорення), тому логічніше за все розглянути кожне з тіл окремо.
В результаті виконання завдання і послідовних викладок, робоча формула натягу нитки є: