Номер 362, страница 84 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

Дано:

Максимальная сила натяжения, которую выдерживает жгут: $F_{max} = 150 \text{ Н}$
Сила, с которой тянет первый человек: $F_1 = 100 \text{ Н}$
Сила, с которой тянет второй человек: $F_2 = 100 \text{ Н}$

Найти:

Разорвется ли жгут?

Решение:

Сила натяжения ($T$) — это сила, которая возникает внутри жгута, когда его растягивают. Когда два человека тянут жгут в противоположные стороны с одинаковыми по модулю силами $F_1$ и $F_2$, сила натяжения в любой точке жгута равна величине одной из этих сил, а не их сумме.

Чтобы понять почему, представьте, что один конец жгута привязан к стене, а человек тянет за другой конец с силой 100 Н. Жгут будет натянут с силой 100 Н. Стена в данном случае просто обеспечивает противодействующую силу в 100 Н, чтобы система находилась в равновесии. Ситуация, когда второй человек тянет за другой конец с силой 100 Н, полностью эквивалентна случаю со стеной. Второй человек выполняет ту же функцию, что и стена — создает противодействующую силу.

Таким образом, сила натяжения жгута $T$ будет равна силе, прикладываемой каждым из людей:

$T = F_1 = F_2 = 100 \text{ Н}$

В условии задачи сказано, что жгут выдерживает максимальную силу натяжения $F_{max} = 150 \text{ Н}$. Сравним силу натяжения, возникшую в жгуте, с максимальной выдерживаемой силой:

$T = 100 \text{ Н}$

$F_{max} = 150 \text{ Н}$

Поскольку сила натяжения в жгуте меньше, чем максимальная сила, которую он может выдержать ($100 \text{ Н} < 150 \text{ Н}$), жгут не разорвется.

Ответ: нет, жгут не разорвется. Сила натяжения в нем будет равна 100 Н, что меньше предельно допустимой силы натяжения в 150 Н.