На железной дороге для натяжения проводов используется показанная на рисунке система, состоящая из лёгких блоков и тросов, натягиваемых тяжёлым грузом. Чему равна сила натяжения провода? (Ответ дайте в ньютонах.) Трение в осях блоков мало. Блоки и нити считайте невесомыми.
Решение:
Система состоит из трёх блоков: двух подвижных и одного неподвижного. Неподвижный блок лишь меняет направление действия силы и выигрыша в силе не даёт, а каждый подвижный блок, наоборот, такой выигрыш даёт.
Найдём силу, с которой натянута первая нить. Груз растягивает её с силой:
Рассмотрим первый подвижный блок. Система статична, поэтому полная сила, действующая на этот блок, равна нулю. Первую нить тянет его вправо суммарной силой , значит, вторая нить должна тянуть с такой же силой (в этом и состоит выигрыш в силе). Рассуждая так же для второго подвижного блока, получаем, что сила натяжения провода равна