Динамика — Задание 26 ЕГЭ по физике №00005021
Задание №26. Механика. Задача с Обоснованием
Динамика
№2. Задание 26
ID: 00005021
На шероховатую наклонную плоскость положили брусок. Коэффициент трения бруска о плоскость равен μ = 0,35, тангенс угла α наклона плоскости к горизонту равен 0,15. В первом случае бруску ударом придали скорость V направленную вдоль плоскости вверх, а во втором — вниз.
Во сколько раз путь, пройденный бруском до остановки на наклонной плоскости во втором случае, будет больше, чем в первом?
Какие законы Вы используете для описания движения бруска? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$\mu = 0{,}35$; $\tan\alpha = 0{,}15$.Найти:
$S_2/S_1$Решение:
Случай 1: движение вверх.
Сила трения и компонента силы тяжести вдоль плоскости — обе направлены вниз (против движения): $$a_1 = g(\mu\cos\alpha + \sin\alpha).$$ Из кинематики ($v_{\text{кон}} = 0$): $$S_1 = \frac{v^2}{2a_1} = \frac{v^2}{2g(\mu\cos\alpha + \sin\alpha)}.$$Случай 2: движение вниз.
Сила тяжести — вниз, сила трения — вверх (против движения): $$a_2 = g(\mu\cos\alpha - \sin\alpha).$$ $$S_2 = \frac{v^2}{2a_2} = \frac{v^2}{2g(\mu\cos\alpha - \sin\alpha)}.$$ Отношение путей (делим числитель и знаменатель на $\cos\alpha$): $$\frac{S_2}{S_1} = \frac{\mu\cos\alpha + \sin\alpha}{\mu\cos\alpha - \sin\alpha} = \frac{\mu + \tan\alpha}{\mu - \tan\alpha} = \frac{0{,}35 + 0{,}15}{0{,}35 - 0{,}15} = \frac{0{,}50}{0{,}20} = 2{,}5.$$Ответ
2,5
Видеоразбор
Другие задания по теме «Динамика» (8)
- Задание 26 №00041336 — На вертикальной оси укреплена гладкая горизонтальная штанга, по которой могут…
- Задание 26 №00041335 — В изображённой на рисунке системе на шероховатой поверхности находится тело…
- Задание 26 №00041334 — На шероховатую наклонную плоскость положили брусок (см. рис.). Тангенс угла…
- Задание 26 №00041331 — Тело кладут на наклонную плоскость с углом наклона к горизонту альфа равно 30 в…
- Задание 26 №00041330 — Два бруска массами 2m и m, связанные невесомой нерастяжимой нитью, скользят по…
- Задание 26 №00041313 — В системе, изображённой на рисунке, массы грузов равны m индекс 1 равно 1 кг, m…
- Задание 26 №00041199 — Три одинаковых груза массой m соединены с помощью идеальных нитей и двух…
- Задание 26 №00041198 — На горизонтальном столе лежит деревянный брусок. Коэффициент трения между…