СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 29 № 2952

Небольшая шайба после удара скользит вверх по наклонной плоскости из точки А (см. рисунок).

 

 

В точке В наклонная плоскость без излома переходит в наружную поверхность горизонтальной трубы радиусом R. Если в точке А скорость шайбы превосходит то в точке В шайба отрывается от опоры. Длина наклонной плоскости угол Коэффициент трения между наклонной плоскостью и шайбой Найдите внешний радиус трубы R.

Решение.

Баланс механической энергии с учетом работы силы трения выглядит так (начальная кинетическая энергия идет на сообщение телу потенциальной энергии, на тепло, выделяющееся за счет работы силы трения и на новую кинетическую энергию (скорость уменьшилась, но все еще движется)):

 

(1)

 

В точке В условием отрыва будет равенство центростремительного ускорения величине нормальной составляющей ускорения свободного падения:

 

(2)

 

Из (1) и (2) находим внешний радиус трубы R:

 

 

 

Ответ: R = 0,3 м.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.1.8 Движение точки по окружности. Угловая и линейная скорость точки, 1.2.4 Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Спрятать решение · ·
Konata Izumi 09.06.2012 13:54

Здравствуйте!

Скажите пожалуйста, как получить условие отрыва в точке B, я никак не пойму :)

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Если приглядеться, то это условие означает обращение в ноль силы реакции опоры. И вообще, всегда отрыв от поверхности означает, что сила реакции опоры обнуляется, то есть тело перестает давить на опору.

татьяна Карпеня (Калининград) 12.06.2012 13:31

здравствуйте,

а почему в точке В условие отрыва не может быть vB^2/R=g, откуда cos a взяли?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Еще раз, условие отрыва  —   это условие обращения в ноль силы реакции опоры. Нужно смотреть на ось, перпендикулярную поверхности. Вам надо потребовать, чтобы в момент перехода на трубу центростремительное ускорение полностью сообщалось прижимающей силой

Жанат Мамбетов 02.01.2013 21:29

g*cos альфа. это какая-то проекция на какую-либо ось что ли? напишите поподробнее)

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

 — это стандартное выражение для величины силы трения скольжения, действующей на тело, находящееся на наклонной плоскости. Умножив величину этой силы на путь, мы получаем модуль работы силы трения, то есть сколько тепла выделилось за счет силы трения.

Анна Фицжеральд 22.01.2013 13:45

Здравствуйте!

А почему в первом уравнение m*g*L*sina?

Если я правильно поняла, то это потенциальная энергия, которая равна m*g*h, где h=L*cosa. Почему sin? Объясните пожалуйста)

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Синус используется, чтобы найти противоположный катет, то есть высоту. Умножив на косинус, Вы бы нашли горизонтальный катет.

Гость 07.04.2014 22:42

добрый день. почему в решении задачи вы не учитывали работу проекции силы тяжести на наклонную плоскость?

Сергей Никифоров

Учесть эту работу — то же, что учесть увеличение потенциальной энергии груза в поле силы тяжести.