Тема . №22 Механика. МКТ и термодинамика (Расчетная задача)

.04 Динамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №22 механика. мкт и термодинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#18713

Брусок массой M = 4  кг находится на гладкой горизонтальной поверхности, по которой он может двигаться без трения. На бруске лежит кубик массой m = 1 кг,  к которому приложена горизонтальная сила F.  При каком значении этой силы кубик начнет скользить по бруску? Коэффициент трения между кубиком и бруском μ = 0,5.  Ускорение свободного падения принять равным g = 10  м/с2  .

PIC

Источники: ВМК МГУ

Показать ответ и решение

Пусть Fтр  – сила трения между бруском и доской. Обозначим горизонтальные силы, действующие не брусок и доску

PIC

Пусть скольжение кубика по бруску отсутствует. Тогда вторые законы Ньютона на горизонтальную ось для бруска и доски запишутся в виде:

(
{m⃗a = ⃗F + F⃗тр+ ⃗Nm + ⃗mg
( ⃗    ⃗    ⃗    ⃗    ⃗
 Ma  = Fтр +Mg  +NM  +Pm

Здесь N⃗m  - сила реакции опоры для тела m  , ⃗mg  - сила тяжести действующая на тело m  , ⃗Pm  - вес тела m  , по третьему закону Ньютона Nm = Pm  , N⃗M  - сила реакции опоры для тела M  . По третьему закону Ньютона между телами действуют силы трения, равные между собой и равны ⃗Fтр  . a  - ускорение, с которым движутся тела.

({
 ma = F − F тр
(Ma = Fтр

Отсюда находим, что в отсутствие скольжения

F = (m + M )a.

Поскольку сила трения покоя

Fтр ≤μmg,

максимально возможное ускорение бруска

        m
amax = μM-g.

Следовательно, скольжение кубика начнется, если

                     (     )
F > (M  +m )amax = μmg 1+ m-  =6,25 Н
                         M
Ответ: 6,25
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

2

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: второй закон Ньютона, с использованием третьего закона Ньютона обосновано равенство модулей сил трения, действующих на тела системы, сказано о равенстве ускорений тел системы при отсутствии проскальзывания, верно записано выражение для силы трения (в соответствии с кодификатором));

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования,

приводящие к правильному ответу;

IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории,

1

физические законы, закономерности, и проведены преобразования,

направленные на решение задачи, но имеется один или несколько

из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение

(возможно, неверные), которые не отделены от решения

и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях допущены

ошибки, и (или) в математических преобразованиях пропущены

логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе

в записи единиц измерения величины)

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1 или 2 балла

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!