Задачи › Наклонная плоскость

Наклонный рельс с лебёдкой

  1. Наклонный рельс с лебёдкой

    Интернет-олимпиада 2019/20, 11 кл.
    5/10

    Имеется наклонный рельс с лебёдкой и датчиком натяжения нити, весы, гири, линейки и брусок. Брусок можно поставить на рельс. После чего можно присоединить к бруску нить от лебёдки и присоединить её к крючку бруска. Электронный динамометр объединён с лебёдкой. Колесо лебёдки крутится с постоянной угловой скоростью. У бруска имеется трение о рельс. Масса гирь указана в граммах. Найдите с точностью не хуже \(0{,}5\%\):

    1. величину ускорения \(a_0\), с каким бы двигался брусок, если бы его, не присоединяя к лебёдке, поставить в середине рельса и отпустить, если бы не было трения;

    2. силу трения \(F\), действующую на брусок при подъёме бруска по рельсу;

    3. величину ускорения \(a_1\), с каким будет двигаться брусок, если его поставить в середине рельса и отпустить в реальной ситуации — когда присутствует трение;

    4. КПД системы при подъёме бруска по рельсу (потери энергии в лебёдке не учитывать).

    Значение ускорения свободного падения \(g = 9{,}8\) м/с\(^2\).

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Ускорение без трения находится из проекции силы тяжести на рельс; сила трения и КПД найдите по показаниям динамометра лебёдки и пути бруска.

    Ответ

    1) \(a_0 = 2{,}896 \pm 0{,}029\) м/с\(^2\);  2) \(F = 0{,}4871 \pm 0{,}0073\) Н;  3) \(a_1 = 1{,}7258 \pm 0{,}0431\) м/с\(^2\);  4) \(\eta = 71{,}22 \pm 1{,}78\) %.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи