دینامیک قرقره ها

فرض کنید شما یک قرقره را به صورت زیر بر روی یک چرخ دستی ، با یک قرقره و رشته بدون جرم تنظیم کرده اید. جرم آویزان از کنار از طریق یک ریل متصل می شود ، و تمام سطوح و قرقره بدون اصطکاک به جز بین لاستیک ها و زمین (البته برای غلتیدن).
علاوه بر این ، جرمی که از پهلو آویزان است بیشتر از آن است که در بالای گاری قرار دارد.تصویر
آیا وقتی سیستم از حالت استراحت خارج شد ، چرخ دستی شروع به حرکت می کند یا خیر؟
منم جواب قبل را با دلیل میدم فکرمیکردم نه ، زیرا هیچ نیرویی وجود ندارد که بتواند باعث چرخش گاری شود - از آنجا که تمام سطوح بدون اصطکاک هستند ، به نظر می رسد که پولی و گاری دو موجودیت جداگانه هستند.
با این حال ، در مورد کشش در رشته و در نتیجه در قرقره متصل به گاری چه می توان گفت؟ آیا این یک نیروی جانبی اعمال نمی کند که قادر به سرعت بخشیدن به گاری باشد؟
بعلاوه ، حفاظت از حرکت چگونه در این امر نقش دارد.
از آنجایی که سیستم در ابتدا در حالت استراحت است ، جمع بردارهای حرکت هر یک از اجسام باید در هر مقطع زمانی به صفر اضافه شوند ، درست است؟ بنابراین اگر بلوک بالای گاری در اثر کشش طناب در اثر نیروی جاذبه ای که بر روی بلوک آویزان وارد می شود ، شتاب می گیرد ، آیا این بدان معناست که گاری باید در جهت مخالف حرکت کند تا حرکت حفظ شود؟
سرانجام ، کادرهای مرجع غیر اینرسی در کجا نقشی دارند؟ از آنجا که گاری (به طور بالقوه) در حال تسریع در گرفتن چارچوب مرجع گاری است ، منجر به معرفی نیروهای "ساختگی" خواهد شد. آیا راهی (احتمالاً ساده تر) برای تعیین اینکه چه اتفاقی برای سبد خرید از این چارچوب مرجع (غیر اینرسی) خواهد افتاد ، وجود دارد؟
اما یک نظر دیگه بله ، به دلیل نیرویی که رشته به قرقره وارد می کند ، چرخ دستی حرکت خواهد کرد.
برای حل ، کشش رشته را هنگام حرکت وزنه ها محاسبه کنید و سپس توجه داشته باشید که پولی برای تغییر جهت رشته باید یک نیروی مخالف ایجاد کند. واکنش به این نیرو بر روی گاری تأثیر می گذارد و آن را تسریع می کند.
حرکت حفظ می شود زیرا وزن استراحت به سمت راست شتاب می گیرد ، در حالی که گاری به سمت چپ شتاب دارد.