1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Клин находится на гладкой горизонтальной поверхности ст...
Разбор задачи

Клин находится на гладкой горизонтальной поверхности стола. Поверхность клина гладкая и составляет угол ( ) с горизонтом (см. рис.). На вершине клина на высоте удерживают небольшую по размерам шайбу массой г. Масса клина 3 m . На покоившийся вначале клин

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Теоретическая астрофизика
Клин находится на гладкой горизонтальной поверхности стола. Поверхность клина гладкая и составляет угол ( ) с горизонтом (см. рис.). На вершине клина на высоте удерживают небольшую по размерам шайбу массой г. Масса клина 3 m . На покоившийся вначале клин

Условие:

Клин находится на гладкой горизонтальной поверхности стола. Поверхность клина гладкая и составляет угол α\alpha ( cosα=4/5\cos \alpha=4 / 5 ) с горизонтом (см. рис.). На вершине клина на высоте H=1,5 m\mathrm{H}=1,5 \mathrm{~m} удерживают небольшую по размерам шайбу массой m=250\mathrm{m}=250 г. Масса клина 3 m . На покоившийся вначале клин стали действовать с постоянной горизонтальной силой F=2mg\mathrm{F}=2 \mathrm{mg}, а шайбу отпустили. В результате клин стал двигаться поступательно по столу, а шайба вниз по клину. Ускорение свободного падения g=10 m/c2g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{c}^{2}. Через какое время шайба достигнет стола? Направления всех движений в одной вертикальной плоскости.

Решение:

  1. Данные задачи:

    • Угол наклона клина: α\alpha (где cosα=45\cos \alpha = \frac{4}{5} ).
    • Высота клина: H=1.5мH = 1.5 \, \text{м}.
    • Масса шайбы: m=0.25кгm = 0.25 \, \text{кг}.
    • Масса клина: 3m=0.75кг3m = 0.75 \, \text{кг}.
    • Сила, действующая на клин: F=2mg=20.2510=5НF = 2mg = 2 \cdot 0.25 \cdot 10 = 5 \, \text{Н}.
    • Ускорение свободного падения: g=10м/с2g = 10 \, \text{м/с}^2.
  2. Определение угла наклона:

    • Используя cosα=45\cos \alpha = \frac{4}{5}, можем найти sinα\sin \alpha с помощью тригонометрической идентичности:
      sin2α+cos2α=1    sin2α=1(45)2=11625=925    sinα=35. \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \implies \sin^2 \alpha = 1 - \left(\frac{4}{5}\right)^2 = 1 - \frac{16}{25} = \frac{9}{25} \implies \sin \alpha = \frac{3}{5}.
  3. Определение ускорения клина:

    • Сила, действующая на клин, равна F=5НF = 5 \, \text{Н}.
    • Ускорение клина aka_k можно найти по формуле:
      ak=F3m=50.75=203м/с2. a_k = \frac{F}{3m} = \frac{5}{0.75} = \frac{20}{3} \, \text{м/с}^2.
      ...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое из следующих утверждений наиболее точно описывает движение шайбы относительно клина в данной задаче?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет