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#68643

Клин находится на гладкой горизонтальной поверхности стола. Гладкая поверхность клина составляет угол α  (cosα = 4∕5  ) с горизонтом (см. рис.). Вблизи вершины клина на высоте H  удерживают небольшую по размерам шайбу массой m  . Масса клина 3m  .

1. За какое время шайба съедет с клина, если клин удерживать, а шайбу отпустить? Клин и шайбу одновременно отпускают, и они разъезжаются.
2. Найти ускорение клина.
3. Через какое время шайба достигнет стола?
Направления всех движений в одной вертикальной плоскости.

(«Физтех», 2021, 9)

PIC

Источники: Физтех, 2021, 9

Показать ответ и решение

1) Спроецируем ускорение g  на направление вдоль наклонной плоскости и рассмотрим равноускоренное движение шайбы до горизонтальной поверхности:

 H     1
---- = -(gsin α)t21
sin α   2

Тогда

    ∘ -------    ∘ ----
      --2H---  5   2H-
t1 =  g sin2α = 3    g

2) Пусть M  = 3m  - масса клина, a  - ускорение клина, a
 0  - ускорение шайбы относительно клина, N  сила нормальной реакции клина на шайбу. Ускорение шайбы равно сумме переносного (ускорения клина) и относительного ускорений.

PIC

Уравнение движения для клина в проекциях на горизонтальную ось

N sin α = M a

Уравнение движения для шайбы в проекциях на нормаль к поверхности клина

N − mg cosα = − ma sin α

Отсюда

a = mg-cosα-sin-α-= 1g
    M + m sin2 α   7

3) Уравнение движения для шайбы в проекциях на ось вдоль поверхности клина

mg sinα = m (a − acosα)
             0

Тогда

a0 = gsinα + acosα = 5g
                    7

Относительно клина

-H--   1   2
sinα = 2a0t2

Отсюда

    ∘ -------  ∘ -----
t2 =   -2H---=    14H--
       a0sinα      3g
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Записано ур-ние равноускоренного движения шайбы, получено верное значение времени t
1

2

Рассчитано общее сопротивление электрической цепи

2

Верно указаны силы, действующие на тело, записан второй закон Ньютона в проекциях на выбранные оси

2

Получено верное значение ускорения клина

2

Из уравнения движения получено верное значение времени, за которое шайба достигнет горизонтальной поверхности

2

Максимальный балл

10

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!