Global EE

Статика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00005126

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Статика

№2. Задание 6

ID: 00005126

Легкая рейка прикреплена к вертикальной стене в точке O. Длины отрезков OA, AB и BC одинаковы. В точке B к рейке прикреплен груз массой m. В точке C к рейке прикреплена легкая вертикальная нерастяжимая нить, второй конец которой привязан к потолку. Система находится в равновесии.

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Статика

Нить перемещают так, что она, сохраняя вертикальное положение, оказывается прикрепленной к рейке в точке A. Как изменяются при этом следующие физические величины: сила натяжения нити; момент действующей на груз силы тяжести относительно точки O; момент силы натяжения нити относительно точки O?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

1) увеличивается;

2) уменьшается;

3) не изменяется.

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

A) Сила натяжения нити

Б) Момент действующей на груз силы тяжести относительно точки О
B) Момент силы натяжения нити относительно точки О

ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

1) Увеличивается

2) Уменьшается

3) Не изменяется

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Статика

Источник: ФИПИ

Решение

Условие равновесия рейки — сумма моментов относительно точки $O$ равна нулю.

Сила тяжести груза действует в точке $B$, плечо относительно $O$:

$$d_{MG} = OB = 2L$$

Момент силы тяжести:

$$M_{\text{тяж}} = Mg \cdot 2L = \text{const}$$

При перемещении нити плечо груза не изменяется — момент силы тяжести не изменяется.

Нить в точке C (исходное положение). Условие равновесия:

$$Mg \cdot 2L = T_C \cdot 3L \implies T_C = \frac{2MgL}{3L} = \frac{2Mg}{3}$$

Нить в точке A. Плечо нити: $OA = L$. Условие равновесия:

$$Mg \cdot 2L = T_A \cdot L \implies T_A = 2Mg$$

Сравниваем: $T_A = 2Mg \gt T_C = \frac{2Mg}{3}$ — сила натяжения нити увеличивается.

Момент силы натяжения нити относительно $O$ из условия равновесия всегда равен моменту силы тяжести:

$$M_T = Mg \cdot 2L = \text{const}$$

Момент силы натяжения нити не изменяется.

Ответ

133

Видеоразбор

Другие задания по теме «Статика» (8)