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#32628

Бруски с массами m  и 2m  связаны лёгкой нитью, перекинутой через блок, и находятся на наклонной и горизонтальной поверхностях призмы (см. рисунок). Угол наклона к горизонту одной из поверхностей призмы равен α  (sinα =  3∕5  ). Коэффициент трения скольжения бруска о горизонтальную поверхность μ =  1∕6  , а о наклонную поверхность – 2μ  . При перемещении призмы с некоторым минимальным горизонтальным ускорением a  брусок с массой 2m  начинает скользить по призме влево при натянутой нити. Найти отношение a∕g  , где g  – ускорение свободного падения. Трением в оси блока пренебречь.
(МФТИ, 2004)

PIC

Источники: МФТИ, 2004

Показать ответ и решение

PIC

Для первого груза второй закон Ньютона на оси x  и y  :

(
{
  y :  N1 = 2mg
(
  x :  T1 + F1 = 2ma,

где F1 =  μN1   – сила трения, действующая на брусок 2m  .
Тогда

T + 2μmg  =  2ma.   (1 )

Для второго груза на оси x′ и y′ :

(
{ y′ : N2  − mg cos α = mg  sin α

( x′ : F2 +  mg sinα − T2 =  ma cos α,

где F2 =  2μN2   – сила трения, действующая на брусок m  .
Так как нить невесома и нерастяжима, то T1 = T2   . Тогда

2 μm (gcos α + asin α) + mg sinα − T  = ma  cosα   (2)

Сложим (1) и (2)

2μmg  cos α + 2μma  sin α + mg  sin α − 2ma  + 2μmg  = ma  cosα

Тогда

                                                   a    2μ (1 + cos α) + sin α    6
g(2μ cosα + sinα +  2μ) = a(cosα −  2μsinα +  2) ⇒ --=  ---------------------=  ---
                                                   g     2 − 2μ sin α + cosα     13
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!