Задание №94906 ЕГЭ Физике

Условие задания #94906

Два одинаковых бруска массой $M =500$ г связаны между собой невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый гладкий блок, неподвижно закреплённый на потолке (см. рисунок). На один из блоков кладут груз массой $m = 100$ г, и система приходит в движение. С какой силой F груз будет давить на брусок? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на бруски и груз. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Ответ

Ответ:

Решение

Обоснование
1) Задачу будем решать в инерциальной системе отсчёта, связанной с поверхностью Земли.
2) Бруски и груз будем считать материальными точками, так как они движутся поступательно. Трением о воздух пренебрежём. Будем считать, что в процессе движения груз не отрывается от бруска.
3) Для материальных точек в ИСО применимы законы Ньютона.
4) Так как блок и нити невесомы, а трение отсутствует, то силы натяжения нити, действующие на каждый из брусков, одинаковы:

T1 = T2 =T (1)

5) Так как нить нерастяжимая, то тела движутся с одинаковыми ускорениями, равными $a$ .

a1 =a2 =a (2)

6) По третьему закону Ньютона, сила реакции опоры, действующая на верхнее тело, равна силе давления на нижнее тело: $|⃗N|= |⃗F|$
7) Силы, действующие на тело, постоянные, а значит его движение можно считать равноускоренным, что следует из второго закона Ньютона.

Решение
Запишем второй закон Ньютона для левого груза массой $M$ и правого массой $M + m$ :

M⃗g +T⃗1 = M ⃗a1

(M + m )⃗g +T⃗2 = (M +m )⃗a2

Спроецируем на ось $y$ с учётом равенств (1) и (2):

Mg − T =− Ma (M + m )g − T = (M + m)a

Отсюда:

mg a= 2M-+-m- (3)

Теперь запишем отдельно второй закон Ньютона для груза $m$ :

m ⃗g+ ⃗N = m⃗a

Спроецируем на ось $y$ :

mg − N = ma

Тогда сила реакции опоры может быть получена при подстановки равенства (3):

2Mmg N = m(g− a)= 2M-+-m-

По третьему закону Ньютона:

F = N =-2Mmg-- 2M +m

Подставляя численные значение получим:

F = 2-⋅0,5-кг⋅0,1-кг⋅10 Н/-кг≈ 0,91 Н 2⋅0,5 кг+ 0,1 кг

Ответ:

$-2Mmg-- F = 2M + m ≈ 0,91 Н$

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 №87177 Задание №29280 Задание №29276 Задание №29542 Задание №29279 Задание №80756 Задание №29278 Задание №72091 Задание №81503 Задание №29277 Задание №26615 Задание №87304 Задание №81502 Задание №81479 Задание №81470

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