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#52214

Человек массой m  , упираясь ногами в ящик массой M  , подтягивает его с помощью каната, перекинутого через блок, по наклонной плоскости с углом наклона α  (см. рисунок). С какой минимальной силой надо тянуть канат человеку, чтобы подтянуть ящик к блоку? Коэффициент трения скольжения между ящиком и наклонной плоскостью равен k  . Части каната, не соприкасающиеся с блоком, параллельны наклонной плоскости. Массами блока и каната пренебречь
(МФТИ, 1998)

PIC

Показать ответ и решение

Расставим силы, действующие на ящик (красным) и человека (синим).

PIC

По третьему закону Ньютона T = F  . Данную систему можно заменить на аналогичную массой M + m  .

PIC

где N  – сила реакции опоры, F тр  – сила трения, T  – сила натяжения нити.
Запишем второй закон Ньютона:

F⃗тр+ ⃗N + (M + m)⃗g = (M + m)⃗a,

где a  – ускорение составного тела.
Спроецируем второй закон Ньютона на оси x  и y  :

(
{ x 2T − Fтр − (m + M )g sinα = (m + M )a

( y N − (m +M )gcosα =0.

Сила трения равна:

Fтр = kN.

Тогда

2F − k(m + M )gcosα − (m + M )g sinα =(m + M )a.

При этом сила F  минимальна, если a= 0  . Тогда

F = (m-+-M-)g(k-cosα-+sinα)-
             2
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!