сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 1164
i

На го­ри­зон­таль­ном полу лежит доска и на ней по­ко­ит­ся шайба массы m  =  200 г. В не­ко­то­рый мо­мент t0  =  0 доске при­да­ли го­ри­зон­таль­ное уско­ре­ние, мо­дуль ко­то­ро­го из­ме­нял­ся по ли­ней­но­му за­ко­ну, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между шай­бой и до­с­кой \mu= 0,3.

1)  Найти ско­рость шайбы от­но­си­тель­но пола в тот мо­мент, когда она пе­ре­ста­нет про­скаль­зы­вать по доске.

2)  Найти ско­рость шайбы от­но­си­тель­но пола через 16 се­кунд после на­ча­ла дви­же­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Мак­си­маль­ное уско­ре­ние шайбе может дать толь­ко мак­си­маль­ная сила тре­ния, рав­ная силе тре­ния сколь­же­ния

F_тр.ск.=\mu N=\mu m g, \mu m g=m a \quad \Rightarrow a=\mu g=3м/с в квад­ра­те .

Так как доска имеет боль­шее уско­ре­ние в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни, то вплоть до мо­мен­та t=4с шайба будет дви­гать­ся с по­сто­ян­ным уско­ре­ни­ем 3 м/с2, при этом сколь­зя по доске, а затем пе­ре­ста­нет про­скаль­зы­вать. Даль­ней­шее дви­же­ние будет с пе­ре­мен­ным уско­ре­ни­ем, сов­па­да­ю­щим с уско­ре­ни­ем доски. Раз­объ­ем за­да­чу на два ин­тер­ва­ла. От 0 до 4 се­кунд и от 4 с до 16 c. На пер­вом ин­тер­ва­ле ско­рость шайбы на­хо­дит­ся из урав­не­ния рав­но­уско­рен­но­го дви­же­ния

V_1=V_01 плюс a t=0 плюс 3 умно­жить на 4=12м/с.

На вто­ром ин­тер­ва­ле ско­рость уве­ли­чи­ва­ет­ся на \Delta V, и это из­ме­не­ние ско­ро­сти можно найти как пло­щадь тре­уголь­ни­ка под гра­фи­ком уско­ре­ния от вре­ме­ни в ин­тер­ва­ле от 4 с до 16 c:

\Delta V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 3 умно­жить на 12=18м/с.

Таким об­ра­зом, ко­неч­ная ско­рость шайбы будет равна 12 + 18  =  30 м/с.

 

Ответ: 1) 12 м/с; 2) 30 м/с.

Классификатор: Ме­ха­ни­ка. Сила тре­ния