Брусок на клине с трением
6/10Клин массой \(M = 250\) г с углом \(\alpha = 30^\circ\) при основании покоится на гладкой горизонтальной плоскости. На клин положили брусок массой \(m = 100\) г и ударом сообщили ему некоторую скорость, направленную вверх вдоль наклонной поверхности клина. Найдите, какое количество теплоты \(Q\) выделилось в результате трения бруска о клин, если известно, что максимальная высота, на которую поднялся брусок от своего начального положения, \(h = 20\) см. Коэффициент трения бруска о наклонную поверхность клина \(\mu = 0{,}6\). Ускорение свободного падения примите равным \(g = 10\text{ м/с}^2\).

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВыделившееся тепло равно работе силы трения на пути вдоль клина. Силу реакции \(N\) найдите из уравнений движения бруска и клина при ускорении клина, возникающем из-за сил, действующих со стороны бруска.
Ответ\(Q = \dfrac{\mu m g h \,\mathrm{ctg}\,\alpha}{1 + \dfrac{m}{M}\sin\alpha\,(\sin\alpha + \mu\cos\alpha)} \approx 0{,}17\text{ Дж}\).
Похожие задачи
- Шайба и шероховатый участок: таблица МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Брусок на пружине с трением МОШ 2016/17, 11 кл.
- Наклонная плоскость ВсОШ 2022/23, 10 кл.
- Груз с трением, зависящим от координаты МОШ 2012/13, 11 кл.
- Отрыв вагона МОШ 2011/12, 10 кл.
- Шайба в желобе МОШ 2011/12, 11 кл.