Тема . Механика. Импульс и Энергия

.04 Закон сохранения и изменения энергии

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#42552

Тележка соединена со стеной жёстким стержнем. К её упору прикреплена пружина, другой конец которой связан с бруском (см. рисунок). Вначале пружина не деформирована. На брусок в течение некоторого времени действует постоянная горизонтальная сила F  , направленная вдоль тележки. После прекращения действия этой силы брусок ещё некоторое время смещается в сторону упора и возвращается, остановившись в исходной точке. Сила трения, действующая со стороны тележки на брусок, равна f  . Трение в осях колес не учитывайте.
1) С какой силой N  тележка давила на стержень в момент прекращения действия силы F  ?
2) Найдите наибольшее значение силы Nmax  давления тележки на стержень.
(Всеросс., 2015, финал, 9)

PIC

Источники: Всеросс., 2015, финал, 9

Показать ответ и решение

Пусть s  - расстояние, на которое переместился брусок за время действия силы F  , a x  - наибольшее сжатие пружины. Чтобы брусок остановился в исходной точке, работа сил трения при этом перемещении должна быть равна работе силы F  на перемещение s  :

Fs = 2fx  (1)

Из того, что в момент наибольшего сжатия пружины скорость бруска равна 0 , следует:

            2
F s = fx + kx  (2)
           2

где k  - жёсткость пружины. Из уравнения (2) с учётом (1) находим

kx = 2f  (3)

Из (1) и (3) получим

ks = 4f2
     F

Сила давления тележки на стенку будет максимальна при максимальной деформации пружины (сила упругости максимальна, а сила трения ещё не изменила направления). Значит, значения силы давления на стенку в момент прекращения действия силы F  и в момент, когда она максимальна, равны, соответственно,

               2
N  = ks+ f = 4f-+ f
              F
 Nmax = kx + f = 3f

(Официальное решение ВсОШ)

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!