Движение бруска и груза
На горизонтальном столе находится брусок массой $M = 1\ \text{кг}$, соединённый невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с грузом массой $m = 500\ \text{г}$. На брусок действует сила величиной $F = 9\ \text{Н}$, направленная под углом $\alpha = 30^\circ$ к горизонту. В момент начала движения груз находится на расстоянии $L = 40\ \text{см}$ от края стола. Через какое время $t$ груз поднимется до края стола, если коэффициент трения между бруском и столом $\mu = 0{,}3$? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на брусок и груз. Трением в оси блока и трением о воздух пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
На горизонтальном столе находится брусок массой М = 1 кг, соединённый невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с грузом массой m = 500 г. На брусок действует сила величиной F = 9 Н, направленная под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок). В момент начала движения груз находится на расстоянии L = 40 см от края стола. Через какое время t груз поднимется до края стола, если коэффициент трения между бруском и столом m = 0,3? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на брусок и груз. Трением в оси блока и трением о воздух пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Разложите силу $F$ на горизонтальную и вертикальную составляющие. Как изменяется сила нормальной реакции стола?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
При движении бруска вправо груз опускается: $N = Mg - F\sin\alpha$, $f = \mu N$. Сравните результирующую силу с нулём.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
При $g = 10\ \text{м/с}^2$ получаем $F\cos\alpha - \mu(Mg - F\sin\alpha) - mg \approx 1{,}14\ \text{Н} > 0$. Поэтому система начинает двигаться вправо, а груз — вниз, а не вверх.