Spannkraft, Beschleunigung des Systems

Das Diagramm stimmt nicht mit der in der Frage dargestellten Situation überein.

Es gibt keine Möglichkeit, dass der Block$(1)$bewegt sich nach links, es sei denn, es wirkt eine Zugkraft nach links auf den Block.

$'a'$stellt die Beschleunigung des Systems dar. Ich gehe nur von positiven Werten aus$'a'$in meiner Antwort.

Fall I, wenn eine Zugkraft vorhanden ist :

Wenn es eine Zugkraft (nach links) gäbe, wären die Gleichungen zum Erhalten der Beschleunigung des Systems wie folgt:

$P-T=m_1a$ $\tag1$

$T-m_2g=m_2a$ $\tag2$

Aus Gleichungen$(1)$Und$(2)$, können Sie den folgenden Wert der Beschleunigung erhalten und dann den Wert der Beschleunigung entweder in der Gleichung ersetzen$(1)$oder$(2)$um die Spannung zu bekommen , aber dafür muss man den Wert der Zugkraft kennen.

$a=\frac{P-m_2g}{m_1 + m_2}$

Fall II, bei fehlender Zugkraft :

Wenn auf das System keine externe Zugkraft einwirken würde, würden wir die folgenden Gleichungen erhalten:

$T=m_1a$ $\tag3$

$m_2g-T=m_2a$ $\tag4$

Aus Gleichung$(3)$Und$(4)$, können wir schließen,

$m_2g=m_1a+m_2a$

$a=\frac{m_2g}{m_1 + m_2}$

Diese Gleichung stimmt mit der in Ihrer Frage überein. Indem Sie den Wert von setzen$a$in beiden Gleichungen$(3)$oder$(4)$, können Sie den Wert der Spannung erhalten. In diesem Fall benötigen Sie nur die Werte von$g$,$m_1$Und$m_2$um den Wert der Spannung zu erhalten. Diese werden in der Frage bereitgestellt.

Fazit :

Wenn keine Zugkraft vorhanden ist, ist die von Ihrem Lehrer vorgestellte Gleichung richtig, aber das damit verbundene Diagramm ist falsch.

Wenn sich die Blöcke tatsächlich nach links bewegten, muss der Wert der Zugkraft angegeben werden, wenn die Spannung berechnet werden soll.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die von Ihrem Lehrer angegebene Richtung der Beschleunigung nicht mit der Frage übereinstimmt.

Obwohl das Diagramm korrekt sein kann, wenn der Beschleunigungswert der Blöcke -ve ist. Daher durch Umkehren der Richtung von$'a'$im Diagramm angegeben, erhalten Sie die tatsächliche Beschleunigungsrichtung.

Mit anderen Worten, wir können entweder diesen Block sagen$(1)$bewegt sich mit$-a$Beschleunigung nach links (unter Berücksichtigung$'a'$positiv sein) oder der Block bewegt sich mit$a$Beschleunigung nach rechts. Das ist gleich.