Задание OGEPHYS95B153: Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело

Масса бруска m = 100 г = 0,1 кг. Ускорение a = 1 м·с⁻² направлено вверх. Принимаем g = 10 м·с⁻². Систему отсчёта связываем с Землёй и считаем инерциальной; ось Oy направим вверх.

На брусок действуют натяжение нити T вверх и сила тяжести mg вниз. Лёгкая нить передаёт натяжение; учитываем именно силы на бруске. Второй закон Ньютона в проекции на выбранную ось:
T − mg = ma.
Перенесём mg в правую часть:
T = mg + ma = m(g + a).
Подставим значения в СИ:
T = 0,1 кг · (10 + 1) м·с⁻² = 1,1 Н.

Натяжение больше тяжести, поскольку результирующая сила должна быть направлена вверх. Само направление скорости не определяет знак поправки: здесь существенным является заданное направление ускорения.

Проверка. Сила тяжести равна 1 Н. Разность T − mg = 1,1 − 1 = 0,1 Н. После деления на массу 0,1 кг получаем ускорение 1 м·с⁻² вверх, как в условии. При a = 0 формула перешла бы в T = mg. Ответ: 1,1 Н.