Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д28 C1 № 3558
i

Какую силу дав­ле­ния ока­зы­ва­ет нить на ось блока? Массы гру­зов оди­на­ко­вы и равны m. Тре­ние не учи­ты­вать. Нить не­ве­со­ма и не­рас­тя­жи­ма.

 

 

1.  mg

2.  2mg

3.   дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби mg

4.  4,8 mg

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Слева висит три гру­зи­ка, а спра­ва толь­ко 2, по­это­му вся кон­струк­ция нач­нет съез­жать по блоку на­ле­во. По­сколь­ку нить не­рас­тя­жи­ма, левые и правы гру­зи­ки будут дви­гать­ся с оди­на­ко­вым уско­ре­ни­ем, обо­зна­чим его через a (чер­ные стрел­ки). Нить не­ве­со­ма, это озна­ча­ет, что на­тя­же­ние вдоль всей нити между ле­вы­ми и пра­вы­ми гру­зи­ка­ми оста­ет­ся не­из­мен­ным, обо­зна­чим эту силу через T (зе­ле­ные стрел­ки).

Вы­пи­шем вто­рой закон Нью­то­на для левых гру­зи­ков в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось, на­прав­лен­ную вниз:

3mg минус T=3ma.

Вто­рой закон Нью­то­на для пра­вых гру­зи­ков в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось, на­прав­лен­ную вверх:

T минус 2mg=2ma.

Решая си­сте­му двух по­след­них урав­не­ний, на­хо­дим, что T= дробь: чис­ли­тель: 12mg, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Наша за­да­ча  — опре­де­лить силу дав­ле­ния нити на блок, по тре­тье­му за­ко­ну Нью­то­на эта сила равна силе ре­ак­ции опоры на нить N (синяя стрел­ка). Сле­до­ва­тель­но, для от­ве­та на во­прос за­да­чи до­ста­точ­но найти ве­ли­чи­ну силы N. Для этого рас­смот­рим кусок нити, пе­ре­ки­ну­тый через блок. На него дей­ству­ет три силы: ис­ко­мая сила ре­ак­ции и две силы на­тя­же­ния T со сто­ро­ны осталь­ных кус­ков нити. Этот кусок нити сколь­зит во­круг блока с не­ко­то­рым уско­ре­ни­ем, но по­сколь­ку нить не­ве­со­ма, рав­но­дей­ству­ю­щая всех сил, дей­ству­ю­щих на этот кусок, по вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на, долж­на быть равна нулю, а зна­чит: N минус 2T=0 рав­но­силь­но N=2T= дробь: чис­ли­тель: 24mg, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби =4,8mg.

Это и есть окон­ча­тель­ный ответ.

 

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 4.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

III) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но до­пу­ще­на ошиб­ка в от­ве­те или в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях.

ИЛИ

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1 или 2 балла

0
Мак­си­маль­ный балл2
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.2.4 Вто­рой закон Нью­то­на: для ма­те­ри­аль­ной точки в ИСО
Гость 28.05.2012 20:57

На­пи­ши­те по­жа­луй­ста по­дроб­но как вы ре­ши­ли си­сте­му. Не по­ни­маю,как вы по­лу­чи­ли T=12mg/5.

Алексей

Доб­рый день!

По­де­лим пер­вое урав­не­ние на 3, а вто­рое на 2:

mg минус дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =ma ,

 дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус mg=ma .

Вы­чтем одно урав­не­ние из дру­го­го:

mg минус дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс mg=ma минус ma рав­но­силь­но 2mg минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби =0 рав­но­силь­но T= дробь: чис­ли­тель: 12mg, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

 

Гость 24.01.2013 23:53

Про­сти­те, по­че­му на вто­ром ри­сун­ке сила на­тя­же­ния нити на­прав­ле­на вниз?

Алексей

Доб­рый день!

На пра­вой кар­тин­ке зе­ле­ны­ми стрел­ка­ми по­ка­за­но какое воз­дей­ствие на блок ока­зы­ва­ет в ре­зуль­та­те на­тя­же­ния нить. За счет того, что она на­тя­ну­та, она на него давит вниз. На самом деле вза­и­мо­дей­ствие идет по всей длине со­при­кос­но­ве­ния блока и нити. При этом каж­дый ма­лень­кий ку­со­чек нити давит на блок вдоль ра­ди­у­са, но сум­мар­ное воз­дей­ствие ока­зы­ва­ет­ся на­прав­лен­ным вниз и рав­ным сумме двух сил на­тя­же­ния.

Гость 03.02.2013 16:30

Спа­си­бо боль­шое.