Задачи › Брусок на доске

Брусок на доске

  1. Брусок на доске

    ЕГЭ 2015, 11 кл.
    3/10

    Брусок массой \(m = 1\) кг, привязанный к потолку лёгкой нитью, опирается на массивную горизонтальную доску. Под действием горизонтальной силы \(\vec F\) доска движется поступательно вправо с постоянной скоростью (см. рисунок). Брусок при этом неподвижен, а нить образует с вертикалью угол \(\alpha = 30°\) (см. рисунок). Найдите \(F\), если коэффициент трения бруска по доске \(\mu = 0{,}2\). Трением доски по опоре пренебречь.

    Рисунок

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Доска движется равномерно, значит, сила \(F\) уравновешена силой трения со стороны бруска. Найдите силу трения из условия равновесия бруска.

    Ответ

    1,5

    Решение

    1. Доска движется равномерно, следовательно, равнодействующая сил \(F\) и \(F_{тр}\), приложенных к доске, равна нулю, и \(F = F_{тр}\). Значит, нужно найти силу трения, действующую на доску. 2. Силы трения, действующие на доску и на брусок, равны по величине (по III закону Ньютона). 3. Силу трения бруска о доску \(F_{тр}\) можно найти из условия равновесия бруска. В проекциях на оси координат: \(Ox\): \(F_{тр} - T\sin\alpha = 0\); \(Oy\): \(N + T\cos\alpha - mg = 0\). Отсюда \(N = mg - T\cos\alpha\) и \(T\sin\alpha = \mu(mg - T\cos\alpha)\), откуда \(T = \dfrac{\mu mg}{\sin\alpha + \mu\cos\alpha} \approx 3{,}0\) Н, а \(F_{тр} = T\sin\alpha \approx 1{,}5\) Н. 4. Так как \(F = F_{тр}\), то \(F = 1{,}5\) Н.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи