Задание №80905 ЕГЭ Физике

Условие задания #80905

Два груза массой М = 1 кг подвешены на противоположных концах нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный и невесомый блок. К одному из грузов добавили груз массой m = 100 г. Найдите силу, действующую на ось блока во время движения. Трением пренебречь. Ответ округлите до целых. Какие законы Вы использовали для описания движения? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Ответ

Ответ:

Решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчёта (ИСО) связанную с землей.

2. Все тела движутся поступательно, поэтому их можно считать материальными точками.

3. Так как грузы являются материальными точками, то описывать их движение в ИСО будем, используя законы Ньютона.

4. Учитывая, что нить нерастяжима, блок идеальный, делаем вывод, что все тела движутся с одинаковым ускорением.

5. Так как нить невесома, блок идеальный, делаем вывод, что на оба тела действует одинаковая по модулю сила натяжения нити.

Решение

Так как масса одного из грузов будет больше, то система будет двигаться с ускорением в сторону большего груза, обозначим это ускорение за $a$ . Кроме того трения нет, а значит сила натяжения нити в обе стороны грузов будет одинакова. Запишем второй закон Ньютона для груза массой $M$ и груза массой $M + 0,1M$ на ось Ох.

( { M : −Ma =Mg − T (1) ( M + m : a(M + m)= (M + m)g− T

Вычтем из первого уравнения второе и получим

−Ma − Ma − ma = Mg − Mg − mg

Выразим ускорение

a= --mg--- (2) m + 2M

Так как на блок действуют силы натяжения нити, то именно они и будут создавать силу, действующую на блок, а именно эта сила равна

F = 2T

Чтобы найти эту силу подставим (2) в (1)

Mmg mMg +Mg (m + 2M ) − m-+-2M-= Mg − T ⇒ T = -----m-+-2M-------

Домножим на 2 и раскроем скобки

2 F = 2T =2 mMg-+-mMg--+-2M--g-= 2Mg 2m-+-2M- =2 ⋅1 кг⋅10 Н/ кг2⋅0,1-кг+-2⋅1 кг-= 21 Н m + 2M m + 2M 0,1 кг+ 2⋅1 кг

Понятно ли решение?

Авторизуйся, чтобы посмотреть решение

Активируй TG-бот через QR-код или по кнопке
Введи код авторизации из TG-бота

Активировать TG-бот

Задание №51439 Задание №80905 Задание №47786 Задание №29206 Задание №87181

Бесплатно

Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ

При поддержке

Онлайн школа подготовки к ЕГЭ

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «НОВАЯ
ШКОЛА»
420500, РЕСПУБЛИКА ТАТАРСТАН, М.Р-Н ВЕРХНЕУСЛОНСКИЙ, Г.П. ГОРОД ИННОПОЛИС, Г ИННОПОЛИС, УЛ УНИВЕРСИТЕТСКАЯ, Д. 5, ЭТАЖ 1, ПОМЕЩ. 111

Новая Школа

Тренажёр ОГЭ Тренажёр ЕГЭ О Новой Школе Вакансии Отзывы Сведения об образовательной организации Образовательная лицензия

Контакты

+7 964 727-31-41

Служба поддержки

Ежедневно с 10:00 до 22:00

Мобильное приложение

Саша — ассистент в телеграмме

ПО распространяется в виде интернет-сервиса, специальные действия по установке ПО на стороне пользователя не требуются