Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какие законы Вы использовали для описания движения системы грузов?

Условие

Рисунок к задаче

Система грузов M, m₁ и m₂, показанная на рисунке, движется из состояния покоя. Поверхность стола — горизонтальная гладкая. Коэффициент трения между грузами M и m₁ равен μ = 0,2. Грузы M и m₂ связаны легкой нерастяжимой нитью, которая скользит по блоку без трения. Пусть M = 1,2 кг, m₁ = m₂ = m. При каких значениях m грузы M и m₁ движутся как одно целое? Какие законы Вы использовали для описания движения системы грузов? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] ОбоснованиеБудем считать систему отсчета, связанную со столом, инерциальной. Пока грузы M и m₁ движутся как одно целое, их можно считать одним твердым телом M + m сложной формы. Это тело движется поступательно, как и груз m₂, поэтому эти тела можно описывать моделью материальной точки. В ИСО движение материальной точки описывается вторым законом Ньютона.

    На рисунке показаны внешние силы, действующие на это тело и на груз m₂.Поскольку нить легкая и скользит по блоку без трения, то можно считать: T1=T2=TT_1=T_2=T (1)Поскольку нить нерастяжима, то ускорения тел: a1=a2=aa_1=a_2=a (2)Груз m₁ покоится относительно груза M. Силы, действующие на этот груз, показаны на рисунке. Поскольку на груз действует сила трения покоя, то она удовлетворяет условию F<μN1F < \mu N_1 [рисунок] Перейдем к решению.1. Запишем второй закон Ньютона для каждого из тел в проекциях на оси Ox и Oy введенной системы координат: системавыраженийOx;(M+m)a1=T1,Oy:ma2=mg−T2.конецсистемысистема выражений Ox; ( M + m ) a_1=T_1,Oy: ma_2=mg - T_2. конец системы Учтем равенства (1) и (2) и сложим уравнения. Получим: (M+2m)a=mg,( M + 2m ) a=mg, откуда a=gmM+2ma=g \frac{m}{M + 2m}

Осталось ещё 1 шаг

  1. Запишем второй закон Ньютона для груза m₁ в…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»