Кошка прыгает с табуретки
5/10На краю табуретки массой \(M = 4{,}5\) кг сидит кошка массой \(m = 1{,}5\) кг. Высота табуретки \(h = 45\) см, а расстояние между ножками \(d = 30\) см (см. рис.). Коэффициент трения между ножками и полом равен \(\mu = 0{,}5\). Кошка прыгает с табуретки в направлении, показанном стрелкой. При этом ускорение центра масс кошки направлено горизонтально. При каком максимальном значении модуля этого ускорения табуретка будет оставаться неподвижной? Если модуль ускорения превысит это значение на очень малую величину, то как начнёт двигаться табуретка: скользить по полу или опрокидываться, поворачиваясь вокруг некоторой оси? Ускорение свободного падения можно считать равным \(g = 10\) м/с\(^2\).

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаНайдите горизонтальную и вертикальную силы, действующие на табуретку со стороны кошки, и сравните два порога: по моменту сил (опрокидывание вокруг дальней ножки) и по трению (проскальзывание).
ОтветТабуретка будет оставаться неподвижной, если модуль ускорения центра масс кошки не превышает \(a = \dfrac{gd}{h}\left(\dfrac{M}{2m} + 1\right) \approx 16{,}67\) м/с\(^2\); при превышении этого значения на малую величину табуретка начнёт опрокидываться.
Похожие задачи
- Согнутая линейка МОШ 2010/11, 8 кл.
- Шар на наклонной плоскости МОШ 2018/19, 11 кл.
- Бревно у рабочего МОШ 2020/21, 8 кл.
- Уравновешенная буква М МОШ 2021/22, 9 кл.
- Палочка, брусок и сосуд с водой МОШ 2010/11, 8 кл.
- Палочка с шарниром в жидкости МОШ 2011/12, 10 кл.