На длинном горизонтальном столе высотой 1,25 м лежит катушка ниток массой 4,0 кг, которую можно считать сплошным цилиндром. K оси катушки привязана легкая нерастяжимая нить, которая перекинута через невесомый блок на краю стола. K концу нити подвешен груз

Добавлена: 27.04.2026
Обновлена: 27.04.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
#Динамика и прочность машин

Условие:

На длинном горизонтальном столе высотой 1,25 м лежит катушка ниток массой 4,0 кг, которую можно считать сплошным цилиндром. K оси катушки привязана легкая нерастяжимая нить, которая перекинута через невесомый блок на краю стола. K концу нити подвешен груз массой 6,0 кг. Систему отпускают из состояния покоя. Катушка начинает катиться без проскальзывания по направлению к краю стола. В тот момент, когда груз опускается на $2,5 м$ м, катушка срывается со стола.

Какое расстояние по горизонтали пролетит катушка, прежде чем упадет на пол? Ускорение свободного падения примите равным $\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{c}^{2}$ . Считайте, что после схода со стола нить перестаёт действовать на катушку (не натянута), и дальнейшее движение - свободный полёт.

Решение:

Определим время падения груза. Груз массой 6,0 кг падает на 2,5 м. Используем формулу для свободного падения: h = (1/2) * g * t², где h - высота (2,5 м), g - ускорение свободного падения (10 м/с²), t - время падения. Подставим значения: 2,5 = (1/2) * 10 * t² 2,5 = 5 * t² t² = 2,5 / 5 t² = 0,5 t = √0,5 ≈ 0,707 с.
Определим горизонтальную скорость катушки в момент, когда она срывается со стола. В момент срыва катушка начинает катиться под действием силы натяжения нити. Сначала найдем ускорение катушки. Сила натяжения (T) на катушку равна массе груза, умноженной на ускорение свободного падения: T = m *...