З адача (егэ 2015). Брусок массой m=1 кг, привязанный к потолку лёгкой нитью, опирается на массивную горизонтальную доску. Под действием горизонтальной силы f доска движется поступательно вправо с постоянной скоростью (см рисунок)

жүктеу 0,56 Mb.

бет	1/12
Дата	09.01.2022
өлшемі	0,56 Mb.
	#31963

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Физика на 100 Механика Гойхман ГС

З адача 1. (ЕГЭ 2015). Брусок массой m=1 кг, привязанный к потолку лёгкой нитью, опирается на массивную горизонтальную доску. Под действием горизонтальной силы F доска движется поступательно вправо с постоянной скоростью (см. рисунок). Брусок при этом неподвижен, а нить образует с вертикалью угол α=30° (см. рисунок). Найдите F, если коэффициент трения бруска по доске μ=0,2. Трением доски по опоре пренебречь.
Решение. Эта задача на движение под действием нескольких сил. Подобные задачи решаются с использованием законов Ньютона по следующему алгоритму:

делается подробный рисунок с расстановкой векторов ускорения и всех приложенных к телу сил. Если тел несколько и они взаимодействуют друг с другом, то связи заменяются силами в соответствии с третьим законом Ньютона;
для каждого тела пишется уравнение движения по второму закону Ньютона
выбирается удобная система координат и переписывается уравнение движения в проекциях на систему координат
решить совместно полученные уравнения.

Разобьём рисунок на два, разорвав связь между бруском и доской и заменив её силами трения, которыми они действуют друг на друга. Получим два рисунка.

Здесь всё понятно. Так как скорость постоянная, то F=F_тр1. А по третьему закону Ньютона F_тр2=F_тр1.

На рисунке справа на брусок действуют четырёх сил, под действием которых он находится в покое. Уравнение для второго закона Ньютона запишется в виде . Перепишем его в проекциях . Кроме того F_тр2= μN. С учётом этого решаем совместно предыдущую систему. Окончательно получим

жүктеу 0,56 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12