Физика задача на блоки. Решение Рассмотрим рисунок 1 на котором обозначим все силы действующие на тела и зададим систему отсчёта. Возможны 4

• Название: Решение Рассмотрим рисунок 1 на котором обозначим все силы действующие на тела и зададим систему отсчёта. Возможны 4
• Анкор: Физика задача на блоки
• Дата: 18.11.2022
• Размер: 249.1 Kb.
• Имя файла: qwv-Zadanie-2.-Variant-3.-Mehanika.-3-Zadachi..docx
• Тип: Решение; #796715

Вариант 3

Задание 2

Задача 1

Два тела массами и с вязаны невесомой нитью перекинутой через невесомый блок (Рис. 1). Наклонные плоскости по которым скользят грузы, составляют с горизонтом углы и соответственно, а коэффициенты трения между грузами и плоскостями равны и соответственно. Трением в блоке можно пренебречь. В какую сторону движутся грузы влево или вправо? Найти ускорение aгрузов и силу натяжения Т нити. Ускорение свободного падения .



Рис. 1.

Дано:	Решение: Рассмотрим рисунок 1 на котором обозначим все силы действующие на тела и зададим систему отсчёта. Возможны 4 варианта. 1) Грузы движутся влево; 2) Грузы движутся вправо; 3) Грузы стоят. 4) Грузы движутся с постоянной скоростью. Предположим, что грузы движутся влево. Обозначим ускорение тел. Запишем уравнение второго закона Ньютона для каждого из тел. Для первого тела: Для второго тела:
Найти:
Спроектируем векторы сил и ускорения на оси координат: Для первого тела: Учитывая, что , получаем: Для второго тела: Учитывая, что , получаем: Приравнивая силу натяжения нити для первого и второго тела, вычисляем ускорение: Подставим численные значения и вычислим. Если получим отрицательное ускорение, следовательно, наше предположение не верно и тела стоят или движутся влево с постоянной скоростью. Следовательно, грузы движутся влево. Вычисляем силу натяжения нити используя формулу: Подставим численные значения и вычислим. . Ответ: Грузы движутся влево; ; .

Задача 2

Средняя плотность планеты , её радиус , период обращения планеты вокруг своей оси - . Найти вес тела массой на экваторе планеты.

Дано:	Решение: Рассмотрим рисунок 2. Запишем второй закон Ньютона, учитывая, что сила тяжести предаёт телу центростремительного ускорения. Спроектируем векторы сил и ускорения на ось х. Где - ускорение свободного падения на планете, - центростремительное ускорение, - гравитационная постоянная. После подстановки, получаем: Подставим значения и вычислим: Ответ:
Найти:

Задача 3

На однородный цилиндрический блок массой и радиусом намотана невесомая нить, к свободному концу которой прикреплён груз массой . К блоку крестообразно прикреплены четыре одинаковых невесомых стержня на которых закреплены одинаковые грузы массой на расстоянии х от оси вращения (Рис. 3). Грузы можно считать материальными точками. Трением в блоке можно пренебречь. Найти зависимость ускорения а груза от расстояния х. Построить график этой зависимости в интервале изменения х от R до 3R. Ускорение свободного падения .



Рис. 3.

Дано:

Решение: Зададим систему отсчёта. За начало отсчёта принимаем поверхность земли, ось х направим вертикально вниз. По закону сохранения полной механической энергии, уменьшение потенциальной энергии груза идёт на увеличения кинетической энергии груза , вращательной кинетической энергии блока и грузов закреплённых на стержнях, поэтому можно записать: Где - расстояние, которое проходит груз , - его скорость, - угловая скорость блока, - момент инерции блока относительно оси вращения,

Найти:

- момент инерции груза закреплённого на стержне относительно оси вращения. После подстановки, получаем: Подставим численные значения физических величин и найдём зависимость ускорения а груза от расстояния х Строим график зависимости в интервале изменения х от R до 3R рисунок 4. Ответ: