сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 11 № 77
i

Тело мас­сой m  =  1 кг, по­ло­жен­ное на на­клон­ную плос­кость, со­став­ля­ю­щую угол 30° с го­ри­зон­том, дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью. Если на него по­дей­ству­ет сила F, на­прав­лен­ная вниз вдоль на­клон­ной плос­ко­сти, тело будет со­скаль­зы­вать, прой­дя за первую се­кун­ду дви­же­ния 2 метра. Какое рас­сто­я­ние пройдёт тело за такое же время, если на­прав­ле­ние силы F за­ме­нить на про­ти­во­по­лож­ное?

 

Ответ вы­ра­зить в м, округ­лить до целых и за­пи­сать в виде числа без про­бе­лов, без еди­ниц из­ме­ре­ния и каких-либо зна­ков, на­при­мер, «3».

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Изоб­ра­зим все три слу­чая на ри­сун­ках:

Рис. 1)

Рис. 2)

Рис. 3)

1)  Рас­смот­рим пер­вый слу­чай  — рав­но­мер­но­го дви­же­ния тела (рис. 1):

 \vecF_тр плюс \vecN плюс m \vecg=0;

0x: mg синус альфа минус F_тр=0;

0y: N минус mg ко­си­нус альфа =0;

F_тр=\mu N.

Из дан­ной си­сте­мы урав­не­ний по­лу­ча­ем: \mu= тан­генс альфа (1).

2)  Рас­смот­рим рав­но­уско­рен­ное дви­же­ние тела при дей­ствии силы F (рис. 2):

 \vecF плюс \vecF_тр плюс \vecN плюс m \vecg=m \veca_1 ;

0x: F плюс mg синус альфа минус F_тр=ma_1;

0y: N минус mg ко­си­нус альфа =0;

F_тр=\mu N.

По­лу­ча­ем из ре­ше­ния дан­ной си­сте­мы a_1=F плюс g синус альфа минус \mu g ко­си­нус альфа .

Так как s_1= дробь: чис­ли­тель: a_1t в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , ис­поль­зуя со­от­но­ше­ние (1), по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: 2s_1m, зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби =F (2).

3)  Для тре­тье­го слу­чая (рис. 3):

 \vecF плюс \vecF_тр плюс \vecN плюс m \vecg=m \veca_2;

0x: F минус mg синус альфа минус F_тр= минус ma_2;

0y: N минус mg ко­си­нус альфа =0;

F_тр=\mu N.

Решая дан­ную си­сте­му, по­лу­ча­ем: F минус mg синус альфа минус \mu mg ко­си­нус альфа = минус ma_2.

Учи­ты­вая со­от­но­ше­ния (1) и (2) и s_2= дробь: чис­ли­тель: a_2t в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , по­лу­ча­ем:

s_2=gt в квад­ра­те синус альфа минус s_1=10 умно­жить на 1 умно­жить на 0,5 минус 2=3м.

Ответ: 3.

Классификатор: Ме­ха­ни­ка. Дви­же­ние тел по на­клон­ной плос­ко­сти