Тема . №26 Механика (Расчетная задача высокого уровня сложности+обоснование)

.03 Динамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №26 механика (расчетная задача высокого уровня сложности+обоснование)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#47217

Два подвешенных на нитях груза 1 и 2 различной массы могут двигаться в системе, состоящей из неподвижного блока Н и подвижного блока П (см. рис.).
1) Найти отношение масс грузов 1 и 2, если подвешенные грузы остаются неподвижными.
2) Найти отношение масс грузов 1 и 2, если груз 1 движется с ускорением a1 =g∕5  , направленным вверх.
Массами нитей, блоков, а также трением в осях блоков можно пренебречь
(«Физтех», 2018, 9)

PIC

Показать ответ и решение

Пусть сила натяжения нити у груза 1 равна T  . Расставим силы, действующие на нити и грузы. По третьему закону Ньютона сила натяжения нити у подвижного равна 2T  (см. рис.)

PIC

Запишем второй закон Ньютона для груза 1:

⃗T + m1⃗g = m1a⃗1.

Аналогично для второго груза

2⃗T + m2⃗g = m2⃗a2.

1) Спроецируем вторые законы Ньютона на ось x  , с учётом, что тела покоятся (a1 = a2 = 0  ).

T − m1g = 0 2T − m2g = 0 ⇒ m1-= 1.
                         m2   2

2) Спроецируем второй закон Ньютона на ось x  :

m1g − T =− m1a1.

m2g− 2T = m2a2.

Из этих двух уравнений получим

m2g − 2m1g = m2a2+ 2m1a2.

Найдём длину нити

(x1 − xн)+ (x2− xн)+(x2− 0)= l.

В приращениях

Δ(x1− xн)+ Δ(x2− xн)+Δ (x2− 0) =Δl.

Разделим на Δt  и получим производную

x′1 − x′н +x′2 − x′н +x′2− 0′ = const′ ⇒ v1x− 0+ v2x− 0+ v2x− 0 =0

Аналогично, взяв вторую производную, получим связь ускорения грузов:

 ′   ′    ′    ′
v1x +v2x+ v2x = 0 ⇒ a1x + 2a2x = 0 ⇒ a1x = −2a2x.

С учётом проекции на направленность ось связь модулей ускорений: a1 = 2a2  . Тогда

                   m2                            g   m1   3
(m2− 2m1)g = (2m1 + 2-)a1 ⇒ (2m2 − 4m1 )g = (4m1 + m2)5 ⇒ m2-= 8.
Ответ:

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!