Тема . Механика. Динамика и Статика

.13 Связанные тела

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#30880

Человеку, упирающемуся в ящик ногами, надо передвинуть ящик из состояния покоя по горизонтальному полу на расстояние S  к стене (см. рис.). Массы человека и ящика равны соответственно m  и M   = 5m  . Натянутые части каната, не соприкасающиеся с блоком, горизонтальны. Массами каната, блока и трением в оси блока можно пренебречь. Коэффициент трения между ящиком и полом μ  .
1. С какой силой ящик с человеком давят на пол при движении ящика?
2. С какой минимальной постоянной силой F0   надо тянуть человеку канат, чтобы осуществить задуманное?
3. Какой скорости достигнет ящик, если человек осуществит задуманное, приложив постоянную силу       F  (F  > F
      0   ) к канату?
(«Физтех», 2018, 10)

PIC

Источники: Физтех, 2018, 10

Показать ответ и решение

PIC

1.Сила давления на пол по третьему закону Ньютона равна:

N1 =  M g + N

Аналогично по третьему закону Ньютона

N =  mg,

тогда

N1 = M  g + mg =  6mg.

2. На ящик в горизонтальном направлении действует 3 силы: сила тяги – F  , сила натяжения нити – T  и сила трения – F тр   .
Для того, чтобы ящик пришёл в движение должно выполняться неравенство:

F + T  ≥ Fтр

При этом сила трения скольжения равна

Fтр = μN1 =  6μmg

Тогда

F + F ≥  6μmg

Минимальная сила:

F  =  3μmg.
  0

3. При F >  F0   ящик с человеком будет двигаться с некоторым ускорением, тогда по второму закону Ньютона:

                              F + F          F
F +  T − 6μmg  =  6ma ⇒  a =  -------− μg =  ----− μg.
                               6m            3m

Так как движение с нулевой начальной скоростью, то

      2    2                ∘ ---(----------)-
     v-−-0--       √ ----          -F--
S =    2a   ⇒  v =   2aS  =   2S   3m  − μg   .
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!