Наклонный рельс с лебёдкой и брусками
6/10Имеется наклонный рельс с лебёдкой и датчиком натяжения нити, весы, гири, линейки и бруски. Электромагнит в левой части рельса автоматически включается при установке бруска на рельс и притягивает брусок с силой \(F\). При этом кнопка включения/выключения электромагнита начинает светиться. Любой из трёх имеющихся брусков можно поставить на рельс. После чего можно присоединить к бруску нить от лебёдки — потянуть за петельку нити, выходящей из отверстия в правой стенке рельса, и присоединить её к крючку бруска. Угол наклона рельса можно менять. Трения нет. Электронный динамометр присоединён к лебёдке. Лебёдка включается кнопкой «Старт» и выключается кнопкой «Стоп». Колесо лебёдки тянет груз с постоянной скоростью. Если сила, приложенная к кольцу нити, превышает некоторое значение \(F_{\max}\), кольцо отцепляется от бруска. Найдите:

Скорость \(v\) движения бруска, поднимаемого лебёдкой.
Массу \(m_2\) второго бруска.
Значение силы \(F_{\max}\).
Значение \(F\) силы притяжения бруска левым электромагнитом.
Массу \(m_3\) третьего бруска.
Значение \(m_2\) найдите с точностью не хуже \(0{,}5\) г, остальные величины — с точностью не менее \(1\%\). Значение ускорения свободного падения \(g=9{,}8\) м/с\(^2\). Масса гирь указана в граммах.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаБруски движутся равномерно, поэтому сила натяжения нити равна сумме проекций сил на направление рельса; при равномерном движении силы уравновешены.
Ответ1) \(v = 2{,}83 \pm 0{,}028\) см/с; 2) \(m_2 = 481{,}01 \pm 0{,}5\) г; 3) \(F_{\max} = 0{,}596 \pm 0{,}012\) Н; 4) \(F = 0{,}36356 \pm 0{,}0073\) Н; 5) \(m_3 = 1990{,}8 \pm 20\) г.
Похожие задачи
- Все ниже, и ниже, и ниже… СПбГУ 2011/12, 9 кл.
- Время движения, вес и кинетическая энергия тележки Интернет-олимпиада 2012/13, 10 кл.
- Шайба вверх и вниз по наклонной плоскости Курчатов 2013/14, 11 кл.
- Брусок на шероховатой наклонной плоскости МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Тяни-толкай СПбГУ 2013/14, 10 кл.
- Наклонный рельс с лебёдкой Интернет-олимпиада 2014/15, 11 кл.