Задание EF17647

▿повышенный уровень сложности▿ФИПИ(17647)
По горизонтальному столу из состояния покоя движется брусок массой 0,9 кг, соединённый с грузом массой 0,3 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Коэффициент трения бруска о поверхность стола равен 0,2. Натяжение вертикальной части нити равно:

а) 2,25 Н

б) 2,7 Н

в) 3 Н

г) 3,6 Н


📜Теория для решения: Применение законов Ньютона Движение связанных тел

Решение

Алгоритм решения

 Записать исходные данные.
 Сделать чертеж. Указать все силы, действующие на тела, и их направление. Выбрать систему отсчета.
 Записать второй закон Ньютона для бруска и подвешенного к нити груза в векторной форме.
 Записать второй закон Ньютона для обоих тел в виде проекций на оси.
 Вывести формулу для вычисления искомой величины.
 Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Масса первого тела (движущегося по плоскости) равна: m1 = 0,9 кг.
 Масса второго тела (подвешенного к нити) равна: m2 = 0,3 кг.
 Коэффициент трения первого тела о поверхность плоскости равна: μ = 0,2.

Выполним чертеж и укажем все силы, которые действуют на брусок и груз на нити. Выберем систему координат так, чтобы направление оси ОХ совпадало с направлением движения бруска.

Так как тела связаны, силы натяжения нити на обоих концах равны. Будем обозначать их без индекса. Запишем второй закон Ньютона в векторной форме для первого и второго тела соответственно:

Теперь запишем проекции на ось ОХ и ось ОУ соответственно для бруска:

Запишем проекцию на ось ОУ для груза на нити:

Выразим из этого выражения ускорение и получим:

Из проекции на ось ОХ сил, действующих на брусок, тоже выразим ускорение:

Приравняем правые части уравнений и получим:

Произведем вычисления:

.

Ответ: б

Алиса Никитина | Просмотров: 239 | Оценить:

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *