Тема . Механика. Динамика и Статика

.17 Силы инерции. НСО

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#32627

Два груза с одинаковой массой m  = 10 кг  прикреплены к разным концам легкой и прочной длинной веревки, перекинутой через свободно вращающийся блок. Груз 1 удерживают на горизонтальной поверхности (коэффициент трения между ним и поверхностью μ = 0,6  ), а второй висит свободно. Вся система помещена в лифт. Лифт поехал вверх с ускорением a = 5 м/c2   , а грузы отпустили, и они пришли в движение (первый поехал вправо набирая скорость, а второй — вниз). Найти удлинение веревки во время движения. Известно, что ее коэффициент жесткости k = 4000 Н/ м  . Ускорение свободного падения            2
g ≈ 10 м/c   .
(«Покори Воробьёвы горы!», 2019, 7–9)

PIC

Источники: Покори Воробьёвы горы, 2019, 7–9

Показать ответ и решение

Направим координатную ось x  горизонтально вправо, а ось y  вертикально вниз. Запишем уравнения движения для груза 1 в проекции на эти оси (ясно, что по y  он движется вместе с поверхностью с ускорением лифта):

max  = T  − Fтр,

ma  = mg  − N  ⇒  N  = m (g + a)

Здесь T  – сила натяжения нити, N  – сила нормальной реакции поверхности.
Поскольку груз 1 скользит, то

Fтр = μN  = μm  (g + a )

Для груза 2 уравнение движения в проекции на y

ma2  =  mg − T.

При этом нерастяжимость нити приводит к связи ускорений: относительно лифта оба груза должны двигаться с одинаковыми по величине ускорениями. Таким образом

a  = a  − a
  2    x

Поэтому

max =  m (g + a ) − T,

и, подставляя это соотношение в первое уравнение, находим:

T  = 1-+-μ-m (g + a)
       2

По закону Гука удлинение веревки

                  T-   1-+-μ-
T  = kΔl  ⇒ Δl  = k  =   2k  m (g + a)

(Официальное решение ПВГ)

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!