- Банк заданий
- Физика
- Задание 6900
Задание №6900 ЕГЭ по Физике
Невесомый блок укреплён в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы α = 
и β = 
Гири 1 и 2 массами m1 = 1,5 кг и m2 = 0,5 кг соединены невесомой нерастяжимой нитью и перекинуты через идеальный блок. Одна из наклонных плоскостей гладкая, коэффициент трения второй наклонной плоскости µ = 0,2. Найдите ускорение a, с которым движутся гири. Какие законы вы использовали для решения этой задачи? Обоснуйте их применимость к данному случаю.
Дано: m1 = 1,5 кг; m2 = 0,5 кг; 
= 
= 
Найти: a - ?
Обоснование:
Рассмотрим задачу в системе отсчёта, связанной с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной (ИСО). Движение тел поступательное, их можно считать материальными точками. Следовательно, для описания движения каждого из тел можно использовать второй закон Ньютона для модели материальной точки.
Нить нерастяжимая, значит, гири двигаются с одинаковыми ускорениями (a1 = a2 = a).
Нить невесома, блок идеальный, следовательно, силы натяжений нитей, прикреплённых к каждой из гирь, равны (T1 = T2 = T).
Одна из наклонных плоскостей гладкая, значит, сила трения на лежащую на нём гирю не действует.
Решение:
Сделаем поясняющий чертёж:
Запишем второй закон Ньютона для первого тела:
В проекциях на ось Ox:
В проекциях на ось Oy:
Сила реакции опоры, действующей на первое тело:
Подставим (4) в (5):
Запишем второй закон Ньютона для второго тела:
В проекциях на ось Ox': 
В проекциях на ось Oy': 
Сила натяжения нити:
Подставим (11) и (6) в (2):
Ответ: a = 4,5 м/с2
Источник: NeoFamily