Дан невесомый рычаг с двумя противовесами на каждой стороне.Масса противовесов m1=10кг, m2=155кг и m3=16кг.Какова масса противовеса m4,если рычаг находится в равновесии?​

Т.к лифт двигается вниз, то сила тяжести уменьшается

(mg против m(g-a). ), соответственно в этой задачи на тела действует ускорение свободного падения не g, а (g-a).

Все силы, действующие на тела показаны на рисунке.

Сила N есть, но она не требуется, т.к нет трения.

Составим уравнение движения для тел.

Для тела m)

ma=T

Для тела M)

Ma=M(g-a)-T

Решая систему из двух уравнений, получаем

Ma=M(g-a)-ma

Т.к нить нерастяжима и трение в блоке отсутствует, то ускорение обоих грузов одинакова.

Ma-ma=M(g-a)

a(M-m)=M(g-a)

a=(Mg-Ma)/(M-m)

a=(Mg-Ma)/(M-m)

Объяснение:

Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:

\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]

Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.

\[\left\{ \begin{gathered}

{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\

{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:

\[\left\{ \begin{gathered}

{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\

{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.

\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]

Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.