Динамика

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

ID: 00010829

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением брусок массой m. Как изменятся ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой 2m?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Динамика

Источник: ФИПИ

Решение

Запишем второй закон Ньютона вдоль наклонной плоскости:

$ma = mg\sin\alpha - F_\text{тр}$

По закону Кулона–Амонтона сила трения скольжения $F_\text{тр} = \mu N$ . Из проекции на ось, перпендикулярную плоскости: $N = mg\cos\alpha$ . Подставляя:

$ma = mg\sin\alpha - \mu mg\cos\alpha$

$a = g(\sin\alpha - \mu\cos\alpha)$

Масса $$m$$ сокращается: ускорение $$a$$ зависит только от $$g$$ , $\alpha$ и $\mu$ , которые не изменяются. Следовательно, ускорение не изменится. Сила трения: $F_\text{тр} = \mu mg\cos\alpha$ . При замене $m \to 2m$ :

$F_\text{тр}' = \mu \cdot 2m \cdot g\cos\alpha = 2F_\text{тр}$

Сила трения увеличится в 2 раза.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Динамика» (8)