Тема . Механика. Динамика и Статика

.15 Сила трения

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#29288

Девятиклассник стоит на границе газона и обледеневшего участка дороги шириной L  . Трение между обувью мальчика и дорогой практически отсутствует. Он решил сначала отбежать назад, а затем, разогнавшись, преодолеть скользкий участок по инерции. Коэффициент трения между обувью и газоном равен μ  . Ускорение свободного падения равно g  .
1) Какое наименьшее время T1   потребуется мальчику, чтобы отбежать от дороги и вновь вернуться к границе обледеневшего участка, разогнавшись до скорости v0   ?
2) Какое наименьшее время T  от момента начала движения понадобится ему для преодоления всего скользкого участка?

Источники: Всеросс., 2011, РЭ, 9

Показать ответ и решение

Наибольшее ускорение ученика, обусловленное трением, a =  μg  как при разгоне, так и при торможении

PIC

На скользком участке скорость не меняется. Пусть школьник в течение времени t1   удаляется с ускорением a от края дороги. Затем он начинает тормозить с тем же ускорением. До полной остановки уйдёт такое же время t1   . При этом он окажется на расстоянии S =  at21   от края дороги. Разгоняясь в сторону границы, он затратит ещё время t2   , чтобы вновь преодолеть расстояние S  . При этом S =  at22∕2  . Скорость же на границе v =  at2   . Выражая t1   через t2   , а затем t2   через v0   , получим ответ на первый вопрос:

      √ --     v
T1 =  ( 2 + 1)--0.
              μg

Время пересечения дороги t3   равно:

     L-   -L-
t3 = v  = at2.

Полное время движения:

T = 2t1 + t2 + t3

Выражая t1   через t2   , получим:

      √ --         L
T  = (  2 + 1)t2 +---
                  at2

Наименьшее время достигается при  √ --
(  2 + 1)t2 = L∕(at2)  , то есть при условии:

2   -√---L----
t2 = (  2 + 1)a

Отсюда

      ∘ ---√-------
         L(--2-+-1)-
T  = 2      μg     .

(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!