сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 2971
i

Через блок пе­ре­ки­ну­та не­ве­со­мая и не­рас­тя­жи­мая ве­рев­ка, при­креп­лен­ная к двум телам мас­сой m и 1,5m (см. ри­су­нок). Тело мас­сой m висит, тело мас­сой 1,5m лежит на го­ри­зон­таль­ной опоре. С каким уско­ре­ни­ем надо под­ни­мать блок, чтобы вто­рое тело ото­рва­лось от опоры?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При ну­ле­вом уско­ре­нии блока сила на­тя­же­ния ве­рев­ки равна mg. Если «вклю­чить» уско­ре­ние блока, тело мас­сой m нач­нет под­ни­мать­ся вверх, и, сле­до­ва­тель­но, сила на­тя­же­ния ве­рев­ки уве­ли­чит­ся. При не­ко­то­ром уско­ре­нии блока сила на­тя­же­ния ста­нет равна 1,5mg, и тогда вто­рое тело ото­рвет­ся от опоры. Для на­хож­де­ния этого уско­ре­ния рас­смот­рим слу­чай малых уско­ре­ний блока (когда вто­рое тело от опоры не от­ры­ва­ет­ся), най­дем силу на­тя­же­ния ве­рев­ки, и ис­сле­ду­ем воз­мож­ность ее уве­ли­че­ния до ве­ли­чи­ны 1,5mg. Итак, пока тело с мас­сой 1,5m не от­ры­ва­ет­ся от опоры вто­рой закон Нью­то­на для тела мас­сой m дает (в про­ек­ци­ях на ось, на­прав­лен­ную вер­ти­каль­но вверх)

 T минус m g=m a_1

где T  — сила на­тя­же­ния ве­рев­ки, a1  — уско­ре­ние тела мас­сой m. Пока вто­рое тело не от­ры­ва­ет­ся от опоры, уско­ре­ние тела мас­сой m будет в два раза боль­ше уско­ре­ния блока, по­сколь­ку при сме­ще­нии блока на не­ко­то­рое рас­сто­я­ние тело мас­сой m будет под­ни­мать­ся на вдвое боль­шее рас­сто­я­ние. По­это­му

 T=2 m a плюс m g.

Из этой фор­му­лы сле­ду­ет, что сила на­тя­же­ния ве­рев­ки ста­но­вит­ся рав­ной 1,5mg при

 a= дробь: чис­ли­тель: g, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но, вто­рое тело ото­рвет­ся от опоры при

 a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: g, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Ответ:  a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: g, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии по за­да­ниюБаллы
Пра­виль­но ис­поль­зо­ван вто­рой закон Нью­то­на для слу­чая

не­от­ры­ва тела от по­верх­но­сти

0,5
Пра­виль­ная связь уско­ре­ний двух тел для слу­чая не­от­ры­ва

тре­тье­го тела от по­верх­но­сти

0,5
Пра­виль­ное усло­вие от­ры­ва тре­тье­го тела от по­верх­но­сти —

ра­вен­ство нулю силы ре­ак­ции опоры

0,5
Пра­виль­ный ответ0,5
Классификатор: Ме­ха­ни­ка. Дви­же­ние свя­зан­ных тел