Почему натяжение нити на блоке не равно силе тяжести груза?

Если на груз действуют лишь нить и сила тяжести, эти силы равны только при покое или равномерном движении. Когда грузы на блоке движутся с ускорением a, для лёгкого груза массой m_2, идущего вверх, T - m_2 g = m_2 a, то есть T = m_2(g + a) больше его силы тяжести, а для тяжёлого груза натяжение меньше силы тяжести. Значение T лежит между силами тяжести грузов.

Как найти ускорение, если на тело действует несколько сил?

Выбирают ось, обычно по направлению ускорения, и проецируют на неё каждую силу со своим знаком. По второму закону Ньютона ma равно сумме этих проекций, отсюда находят a. Например, у камня массой m при подъёме сила тяжести и сила сопротивления F направлены вниз, поэтому a = g + (F)/(m); при падении сопротивление направлено вверх и a = g - (F)/(m).

← Все темы: Физика

Физика · теория к ЕНТ

Законы Ньютона и силы в механике

Динамика объясняет, почему тела меняют скорость: связывает ускорение с действующими силами. На ней держатся задачи о блоках, пружинах, трении и движении по вертикали.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 01 Механика

Пункт спецификации НЦТ: 02 Динамика

По нашей оценке, в варианте в среднем 3 задания по этой теме из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

Применять законы Ньютона: находить ускорение тела по действующим на него силам
Определять направление и модуль сил тяжести, упругости, трения и сопротивления
Решать задачи о связанных телах: грузы на нити, блоке, пружине

Кратко о главном

Второй закон. m\vec a = \vec F_1 + \vec F_2 + \ldots: m в кг, \vec a в м/с², сила в Н. Ускорение сонаправлено с равнодействующей.
Третий закон. Силы взаимодействия двух тел равны по модулю и противоположно направлены; они приложены к разным телам и не уравновешиваются.
Сила упругости. При упругой деформации модуль равен kx: k — жёсткость (Н/м), x — удлинение или сжатие (м); направлена против деформации.
Тяжесть, трение, сопротивление. Сила тяжести mg направлена вниз. Трение скольжения \mu N (\mu — коэффициент трения, N — сила реакции опоры) направлено против скорости тела относительно опоры, сопротивление среды — против скорости.
Блок с двумя грузами. Блок лёгкий и неподвижный, нить лёгкая, нерастяжимая, трения нет, m_1 \ge m_2: a = \frac{(m_1 - m_2)g}{m_1 + m_2}, натяжение T = m_2(g + a). При m_1 = m_2 ускорение нулевое.

Задание с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

Груз массой 2 кг поднимают вертикально вверх на лёгкой пружине жёсткостью 200 Н/м с ускорением 4 м/с², направленным вверх. Удлинение пружины равно (g = 10 м/с²)

A)6 см
B)14 см
C)10 см
D)4 см

Ответ и разбор

Верный ответ: B

На груз действуют сила тяжести mg вниз и сила упругости kx вверх. По второму закону Ньютона kx - mg = ma, откуда x = \frac{m(g + a)}{k} = \frac{2\cdot (10 + 4)}{200} м = \frac{2800}{200} см = 14 см. Вариант 6 см — ускорение вычли из g, как будто оно направлено вниз: \frac{2\cdot (10 - 4)}{200} м = 6 см. Вариант 10 см — ускорение не учли и приравняли силу упругости силе тяжести mg = 20 Н: \frac{20}{200} м = 10 см. Вариант 4 см — силу тяжести не учли и взяли только ma = 8 Н: \frac{8}{200} м = 4 см.

Типичные ошибки

Приравнивать натяжение нити силе тяжести груза, когда грузы движутся с ускорением. Второй закон Ньютона записывают для каждого груза отдельно.
Направлять силу сопротивления вверх по привычке. Она направлена против скорости: при подъёме тела — вниз, как и сила тяжести.
Терять знак ускорения: при ускорении вверх сила упругости подвеса больше mg, при ускорении вниз — меньше. Сначала выбери ось и спроецируй на неё все силы.
Считать силы из третьего закона уравновешенными. Они приложены к разным телам, поэтому в уравнение для одного тела входит лишь одна из них.

Вопросы по теме

Почему натяжение нити на блоке не равно силе тяжести груза?: Если на груз действуют лишь нить и сила тяжести, эти силы равны только при покое или равномерном движении. Когда грузы на блоке движутся с ускорением a, для лёгкого груза массой m_2, идущего вверх, T - m_2 g = m_2 a, то есть T = m_2(g + a) больше его силы тяжести, а для тяжёлого груза натяжение меньше силы тяжести. Значение T лежит между силами тяжести грузов.
Как найти ускорение, если на тело действует несколько сил?: Выбирают ось, обычно по направлению ускорения, и проецируют на неё каждую силу со своим знаком. По второму закону Ньютона ma равно сумме этих проекций, отсюда находят a. Например, у камня массой m при подъёме сила тяжести и сила сопротивления F направлены вниз, поэтому a = g + \frac{F}{m}; при падении сопротивление направлено вверх и a = g - \frac{F}{m}.

Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.