12.2. Вежба 2 — Зависност убрзања колица од силе и масе

Решење: Зашто се конац уопште затегне На тег масе \( m \) који виси о концу Земља делује силом теже \( Q = mg \), усмереном наниже. Тег тим дејством вуче доњи крај конца. Пошто је конац неистегљив и пребачен преко котура, а његов други крај је везан за колица, он не може да се продужи — уместо тога се затегне и у њему се јави сила затезања. Та сила на тег делује навише, а на колица (пошто конац скрене преко котура) хоризонтално, дуж даске, па колица крећу убрзано. Од чега зависи колико је конац затегнут Пре свега од тежине окаченог тега: што је маса тега већа, већа је сила \( mg \) којом он вуче конац, па је конац јаче затегнут. Зато се у вежби сила која делује на колица рачуна као \( F = mg \), а мења се тако што се на конац качи више малих тегова. Утицај масе колица Затегнутост зависи и од тога да ли систем мирује или се креће. Док колица држимо руком, цео систем мирује и конац је затегнут тачно тежином тега, \( F = mg \). Кад колица пустимо, тег пада убрзано, па је сила затезања мања од његове тежине: \[ F = \frac{mM}{m+M}\,g \] Значи, конац је јаче затегнут када су колица масивнија (веће \( M \)), јер се тежи систем спорије покреће. Ако је маса тега много мања од масе колица, ова сила је готово једнака \( mg \) — баш како је у упутству за вежбу и претпостављено.