Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Небольшая шайба после удара скользит вверх по наклонной плоскости из

Условие

Небольшая шайба после удара скользит вверх по наклонной плоскости из точки А (см. рис.).

Рисунок к задаче

В точке В наклонная плоскость без излома переходит в наружную поверхность горизонтальной трубы радиусом R. Если в точке А скорость шайбы превосходит v0=4м/с,v_0=4м/с, то в точке В шайба отрывается от опоры. Длина наклонной плоскости AB=L=1м,AB=L=1м, угол альфа=30альфа = 30^{\circ} Коэффициент трения между наклонной плоскостью и шайбой μ=0,2\mu =0,2 Найдите внешний радиус трубы R. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: баланс механической энергии с учетом работы сил трения, формула для центростремительного ускорения при движении по окружности); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ | 3 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Баланс механической энергии с учетом работы силы трения выглядит так (начальная кинетическая энергия идет на сообщение телу потенциальной энергии, на тепло, выделяющееся за счет работы силы трения и на новую кинетическую энергию (скорость уменьшилась, но все еще движется)): mv022=μmgLcosальфа+mvB22+mgLsinальфа\frac{m v_0^{2}}{2} =\mu mgL \cos альфа + \frac{m v_B^{2}}{2} + mgL \sin альфа (1)В точке В условием отрыва будет равенство центростремительного ускорения величине нормальной составляющей ускорения свободного падения: vB2R=gcosальфаvB2=Rgcosальфа\frac{v_B^{2}}{R} =g \cos альфа \Leftrightarrow v_B^{2} =Rg \cos альфа (2)Из (1) и (2) находим внешний радиус трубы R: R=v02gcosальфа2L(μ+tgальфа)0,3мR= \frac{v_0^{2}}{g \cos альфа} - 2L ( \mu + \operatorname{tg} альфа ) \approx 0,3м Ответ: R = 0,3 м.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача)»

Небольшая шайба после удара скользит вверх по наклонной плоскости из — решение с объяснением | Lom Ai