Przykład 1 - maszyna Atwooda
Maszyna Atwooda pokazana jest na rysunku poniżej. Znając masy ciężarków i przyspieszenie ziemskie, należy wyznaczyć przyspieszenie układu ciężarków i siłę naciągu nici.
Rozwiązanie:
Na rysunku od razu zaznaczyłem wszystkie siły oraz kierunek, w którym poruszają się obie masy. Rozpatrujemy bloczek idealnie gładki, zatem . Zadanie nie jest trudne. Wystarczy zapisać II zasadę dynamiki dla każdej z mas
Po dodaniu tego układu stronami, pozbywamy się siły naciągu, której nie znamy (właśnie dlatego to robimy)
Teraz można wyliczyć siłę naciągu, np. z równania Newtona dla masy :
Przykład 4
Dany jest układ dwóch bloczków: ruchomy i nieruchomy jak pokazuje rysunek. Znaleźć przyspieszenia mas i
.
Rozwiązanie:
Znów trzeba napisać równania dla każdej z mas, ale najpierw trzeba się upewnić czy przyspieszenia obu mas są takie same. Otóż nie są. Przyspieszenie masy jest dwa razy mniejsze od przyspieszenia masy
. Wynika to z tego, że masę
ograniczają dwie siły naciągu i podczas gdy masa
przebędzie drogę s to masa
przebędzie drogę s/2. Jak wiadomo:
zatem
. Teraz można przejść do równań:
Po pomnożeniu drugiego równania przez 2 i dodaniu go do pierwszego otrzymujemy:
, Wiemy, że
, zatem
a więc