Коэффициент трения бруска о стол равен μ = 0,25.Какие законы Вы
Условие
На горизонтальном шероховатом столе лежит брусок массой m₁ = 2 кг, соединенный через систему идеальных блоков невесомой и нерастяжимой нитью с грузом массой m₂ = 3 кг, висящим на высоте h = 2 м над столом (см. рис.). Груз начинает движение без начальной скорости и абсолютно неупруго ударяется о стол. Какое количество теплоты Q выделяется при этом ударе? Коэффициент трения бруска о стол равен μ = 0,25.Какие законы Вы используете для описания движения системы тел и блоков? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Ответ
Ответ и полный разбор откроются после входа
Посмотреть ответРешение по шагам
Как рассуждать
Решение. Обоснование. Систему отсчета, связанную с горизонтальным столом, будем считать инерциальной. Тела движутся поступательно. Поэтому их можно считать материальными точками. На первое тело действуют сила тяжести, сила трения, сила реакции опоры, сила натяжения нити; на второе тело действуют сила тяжести и сила натяжения нити. В инерциальной системе отсчета для каждого тела можно применить второй закон Ньютона.В силу нерастяжимости нити ускорения обоих тел одинаковы.
Поскольку нить невесома, то силы натяжения, действующие на каждое тело равны по модулю.
Поскольку в блоках отсутствует сила трения, равнодействующие сил, действующих на каждое тело, постоянны, следовательно, движение тел равноускоренное. Поэтому возможно применение законов прямолинейного равноускоренного движения.
Поскольку удар одного из тел о стол является абсолютно неупругим, то система «тела — Земля» не является замкнутой. В инерциальной системе отсчета можно применить закон превращения энергии для незамкнутой системы тел. Перейдем к решению.1. На груз массой m₂ действует силы тяжести а вверх — сила натяжения нити T, которая в силу условия задачи одинакова вдоль всей нити. На брусок массой m₁ вправо действует сила T, а влево — сила трения скольжения μm₁g. По вертикали на него действуют равные силы реакции опоры N и тяжести m₁g.2. В силу нерастяжимости нити модули ускорений обоих тел одинаковы и равны a. Запишем уравнения движения тел в проекциях на вертикальную и горизонтальную оси: m₂a = m₂g — T, m₁a = T — μm₁g. Сложив уравнения, находим ускорение:
Осталось ещё 2 шага
Скорости обоих тел в момент удара груза о…
При абсолютно неупругом ударе вся…
Бесплатно · займёт минуту