Какое расстояние S пройдет грузик по тележке до остановки на ней, если
Условие

На горизонтальном столе стоит длинная тележка массой M = 500 г c легкими колесами, которые могут вращаться вокруг своих осей без трения. На тележку вблизи одного ее конца положили грузик массой m = 200 г и мгновенно придали ему скорость V₀ = 2 м/с в направлении другого конца тележки (см. рис.). Коэффициент трения грузика о верхнюю плоскость тележки равен = 0,4. Какое расстояние S пройдет грузик по тележке до остановки на ней, если он еще не свалится на стол?Какие законы Вы используете для описания взаимодействия грузика и тележки и дальнейшего движения тел? 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 Землей, будем считать инерциальной. Поскольку тела движутся поступательно, то будем описывать их моделью материальных точек. Расставим все силы, действующие на тела в момент остановки грузика на тележке. На тележку действует сила тяжести и сила реакции опоры На грузик действует сила тяжести сила реакции опоры Поскольку сумма проекций этих сил на горизонтальную ось равна нулю, то в ИСО можно применить закон сохранения импульсаВ ИСО изменение полной механической энергии равно работе всех непотенциальных сил, действующих на тело. В данном случае такими силами является сила реакции опоры и сила трения, возникающая при движении грузика по тележке. Поскольку сила реакции опоры в любой точке траектории перпендикулярна вектору скорости грузика, то единственная сила, которая совершает работу против перемещения грузика — это сила трения. Значит, в ИСО можно применить теорему об изменении механической энергии. Перейдем к решению.1. Решение задачи можно провести двумя способами: динамическим, исходя из второго закона Ньютона для обоих тел и кинематических соотношений, и энергетическим, используя законы сохранения импульса и изменения механической энергии системы тел. Второй способ гораздо проще и быстрее приводит к ответу, поэтому воспользуемся им.
Осталось ещё 3 шага
Грузик остановится на тележке, когда их…
По закону изменения механической энергии…
Разрешая полученную систему уравнений…
Бесплатно · займёт минуту