На рисунке 26, а изображены две тележки, соединённые между собой нитью. Под действием некоторой силы F тележки пришли в движение с ускорением a = 0,2 м/с. а) Определите проекции на ось X сил F2 и F1, с которыми нить действует соответственно на вторую и первую тележки. (Трение не учитывайте.) б) Чему будут равны проекции сил F и F2, если тележки поменять местами, как показано на рисунке 26, б? в) В каком из двух случаев, показанных на рисунке 26, нить между тележками натянута сильнее? г) Определите проекцию силы F, под действием которой тележки пришли в движение.

Для численного решения не хватает рисунка 26: на нём, вероятно, указаны массы тележек и направления сил и оси X. Кроме того, ускорение должно иметь единицу измерения м/с², а не м/с. Ниже приведены соотношения для стандартной схемы: ось X направлена по ускорению, сила F приложена к первой тележке, а вторая движется вслед за ней.

а) Обозначим массы тележек через m₁ и m₂. Для второй тележки по второму закону Ньютона сила нити сообщает ускорение a, поэтому проекция силы нити, действующей на неё, равна F₂ₓ = m₂a = 0,2m₂ Н, если массу выражать в килограммах. На первую тележку нить действует в противоположном направлении: F₁ₓ = −F₂ₓ = −0,2m₂ Н.

б) После перестановки тележек, если сила F по-прежнему приложена к первой из них, масса тележки, которую нить тянет за собой, становится m₁. Тогда проекция силы нити на вторую тележку равна F₂ₓ = 0,2m₁ Н. Внешняя сила должна разгонять обе тележки: Fₓ = (m₁ + m₂)a = 0,2(m₁ + m₂) Н.

в) Сила натяжения больше в том случае, когда нить тянет тележку большей массы: сравниваются значения m₂a и m₁a. Без масс с рисунка определить, какой именно случай даёт большее натяжение, нельзя.

г) Для обеих тележек вместе натяжение нити является внутренней силой и взаимно сокращается. Поэтому Fₓ = (m₁ + m₂)a = 0,2(m₁ + m₂) Н.

Чтобы получить численные ответы и определить конкретно, в каком случае нить натянута сильнее, пришлите рисунок 26 с массами, направлениями сил и осью X.