Тема . Механика. Динамика и Статика

.05 Кинематические связи

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#30934

В системе, изображённой на рисунке, массы всех трёх грузов одинаковы и равны m  . Нить, соединяющая грузы 1 и 2, невесома и нерастяжима; её участки, не лежащие на блоках, вертикальны или горизонтальны; блоки невесомы, трения нет. Груз 3 движется по горизонтальной плоскости, не опрокидываясь. Найдите ускорения всех трёх грузов. Ускорение свободного падения равно g  .
(МОШ, 2006, 10)

PIC

Источники: МОШ, 2006, 10

Показать ответ и решение

При условиях задачи сила натяжения нити везде одинакова и равна T  . Груз 1 будет двигаться по вертикали с ускорением a1  , груз 3 – по горизонтали с ускорением a3  , груз 2 – по вертикали с ускорением a2y  и вместе с грузом 3 по горизонтали с ускорением a
 2x  = a
 3  .

PIC

Введём систему координат, как показано на рисунке, и запишем

ma1 = mg − T   (груз 1)

ma2y = mg − T  (груз2)
2ma2x = − T    (грузы 2 и 3)

При написании последнего уравнения мы учли, что силы давления грузов 2 и 3 друг на друга – внутренние для системы этих грузов, так что они движутся только под действием силы натяжения нити T  . Из условия нерастяжимости нити

y1 +y2 + x2 = const

Следует уравнение кинематической связи

a = a  = g − (T ∕m)
 1   2y

А из третьего уравнения системы – что

a2x = − T∕2m

Подставляя эти выражения в уравнение кинематической связи, получаем:

g− T-+ g − T-− -T- = 0, и ли  T = 4 mg
   m       m   2m                 5

Следовательно

a1 = a2y = g∕5

a   = a = − 2g∕5
 2x    3

Отсюда находим величину ускорения второго груза

     ∘--------
a2 =  a2  +a2  = √g-
       2x   2y     5

Вектор ускорения второго груза направлен вниз под углом

φ = arctg |a2y∕a2x| = arctg(1∕2) к горизонту.
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Представлен рисунок с верно расставленными силами

2

Верно записана система уравнений Ньютона для тел 1,  2  и 3

2

Из условия нерастяжимости нити и системы ур-ний Ньютона получены верные связи проекций ускорений тел 1,  2  и     3

2

Найдены величины a1,  a2x,  a2y,  a3

2

Получено верное значение угла φ,  правильно определено направление ускорения

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!