Задачи › Центр масс, системы материальных точек

Скольжение призм

  1. Скольжение призм

    МОШ 2016/17, 10 кл.
    5/10

    Какое расстояние \(S\) пройдёт нижняя призма, когда верхняя коснётся плоскости? Размеры и массы тел указаны на рисунке. В начальный момент система покоилась. Трения нет.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Какие силы дают горизонтальные ускорения призмам? Как связаны их величины и как поэтому связаны пройденные призмами расстояния?

    Ответ

    \(S = \dfrac{m}{M+m}\,(d-b)\).

    Решение

    Оба тела будут ускоряться только за счёт (равных по величине) горизонтальных составляющих сил их взаимодействия — нормальных реакций (ибо проекции всех других сил на горизонталь равны нулю). Значит, отношение (горизонтальных) ускорений призм будет обратно отношению их масс: \(\dfrac{a_m}{a_M} = \dfrac{M}{m}\). Таким же будет и отношение пройденных ими расстояний. Сумма же этих расстояний равна, очевидно, \(d-b\). Значит, \[\begin{cases} \dfrac{S}{s} = \dfrac{m}{M},\\[2mm] S + s = d - b \end{cases} \;\Rightarrow\; S = \frac{m}{M+m}\,(d-b).\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи