Движение бруска и доски
На горизонтальном неподвижном столе лежит доска. На доске находится маленький брусок массой $m = 200\ \text{г}$ (см. рисунок). Брусок и доска связаны невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, закреплённый на стене (отрезки нити, не лежащие на блоке, горизонтальны и параллельны друг другу). Коэффициент трения между бруском и доской $\mu_1 = 0{,}5$, между столом и доской $\mu_2 = 0{,}3$. Доску тянут вправо с постоянной горизонтальной силой, модуль которой $F = 6\ \text{Н}$. Чему равна масса доски $M$, если модуль ускорения бруска относительно стола $a = 1\ \text{м/с}^2$? Трением в оси блока и сопротивлением воздуха пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
На горизонтальном неподвижном столе лежит доска. На доске находится маленький брусок массой m = 200 г 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
Как связаны ускорения бруска и доски условием нерастяжимости нити? Какие силы действуют на каждое тело?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Брусок и доска скользят друг относительно друга, поэтому сила трения между ними равна $f_1 = \mu_1 m g$. Для доски сила трения о стол равна $f_2 = \mu_2(M + m)g$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
При движении доски вправо брусок ускоряется влево, поэтому $a_M = a$, $a_m = -a$. Запишите второй закон Ньютона: для бруска $T - f_1 = ma$, для доски $F - T - f_1 - f_2 = Ma$, затем найдите $M$.