Скорость ускорения двух висящих масс в двух экспериментах

Один из способов представить это концептуально состоит в том, что инерционная масса системы на самом деле отличается от гравитационной массы. То есть, хотя результирующая сила, действующая на системы, одинакова, две системы имеют разную массу, и поэтому они в разной степени сопротивляются изменениям скорости.

За исключением того, что в данном случае мы рассматриваем составную систему, а не отдельный объект.

В вашем первом случае разница масс и, следовательно, эффективная гравитационная масса системы была$0.025\:\rm kg$. Если мы умножим это на силу тяжести, мы можем получить чистую силу, действующую на систему.

$$0.025\:\rm kg \times 9.81\: m/s^2 \approx 0.2452\: N$$

Это привело к ускорению системы на$0.883\: \rm m/s^2$. Теперь, используя второй закон Ньютона, мы можем найти инерционную массу системы.

$$m = \frac{F}{a} = \rm \frac{0.2452\: N}{0.883\: m/s^2}\approx 0.2777\: kg$$

Таким образом, эта система имеет общую массу около$\rm 0.2777\: kg$. Мы могли бы также найти массы отдельных гирь, так как мы знаем их сумму и разность; это я оставляю в качестве упражнения читателю.

Аналогично решается и второй случай. Разница масс и, следовательно, результирующая сила в этом случае одинаковы, единственное, что изменилось, — это ускорение. Таким образом:

$$m = \frac{F}{a} = \rm \frac{0.2452\: N}{0.922\: m/s^2}\approx 0.2660\: kg$$

Как видно, полная масса в первом случае составила$\rm 0.2777\: kg$, что действительно больше, чем во втором случае, который имеет только$\rm 0.2660\: kg$.