Тема . Механика. Динамика и Статика

.10 Наклонная плоскость

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#107045

Клин с углом α = 30∘ при вершине движется с ускорением          2
a0 = 2 м/c  по горизонтальному столу (см. рис.). По гладкой наклонной плоскости клина скользит брусок массы m = 0,4 кг  , скрепленный с легкой нерастяжимой нитью, которая перекинута через гладкий блок на клине и прикреплена к вертикальной стенке. Отрезок нити от стенки до блока считайте гори- зонтальным, отрезок нити от блока до бруска считайте параллельным наклонной плоскости клина.
1. За какое время τ  после начала движения брусок переместится по вертикали на H = 18 см  ? Начальные скорости всех тел нулевые. Ускорение сводного падения          2
g = 10 м/c  .
2. Найдите модуль a  ускорения бруска в лабораторной системе отсчета.
3. Найдите модуль T  силы натяжения нити.

PIC

(«Физтех», 2025, 10)

Источники: Физтех, 2025, 10

Показать ответ и решение

1. Поскольку нить нерастяжима её длина постоянна, чтобы она оставалась постоянной перемещения бруска относительно клина и клина должны быть равны, а значит должны быть и равны ускорения клина и бруска относительно клина:

a0 = aотн

Построим треугольник ускорений:

PIC

Полное ускорение бруска в лабораторной системе отсчета в этом треугольнике является диагональю ромба, т.к. относительное и переносное ускорения равны:

⃗a = ⃗a0 + ⃗aотн

Спроецируем ускорение бруска на вертикаль:

ay = aотнsin α

Тогда перемещение бруска по вертикали:

     1           2
H =  2 (aотн sinα )τ

Отсюда можем выразить искомое время:

   ∘ ---2H----
τ =  a---sin-α = 0,6 c
      отн

2. Из треугольника ускорений можем выразить полное ускорение бруска в лабораторной системе отсчета:

a = 2a0sin α-≈ 1 м/c2
          2

3. Расставим силы, действующие на брусок:

PIC

По второму закону Ньютона:

m ⃗a = T⃗+ m ⃗g+ ⃗N

Запишем полученное уравнение в проекции на ось Ox  :

ma sin α-= T − mg sinα
      2

Отсюда можем выразить силу натяжения нити:

      (             2 α-)
T = m  gsin α+ 2a0sin 2  = m (gsinα + a0(1 − cosα ))

T = m (gsinα + a0(1 − cosα )) ≈ 2,1 H
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!