Динамика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00016597
Динамика
№2. Задание 6
ID: 00016597
Тяжёлая бусинка, насаженная на тонкий жёсткий гладкий горизонтальный стержень, движется по нему под действием постоянной силы $F$, направленной под углом $\alpha$ к стержню. Сила, с которой бусинка давит на стержень, направлена вверх. Модуль силы $F$ увеличивают, не изменяя её направления.
Как в результате этого изменятся следующие физические величины:
а) модуль силы взаимодействия стержня и бусинки;
б) работа, совершаемая силой $F$ при перемещении бусинки на 1 м?
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.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Бусинка может ехать только вдоль стержня — поперёк её держит сам стержень. Значит разложим силу $F$ на две части: вдоль стержня (она и двигает бусинку) и поперёк, вверх (вертикальная составляющая $F\sin\alpha$). По вертикали бусинка не двигается, поэтому там всё уравновешено.
Шаг 1. Сила взаимодействия стержня и бусинки
По вертикали на бусинку действуют: вверх — составляющая силы $F\sin\alpha$, вниз — тяжесть $mg$ и реакция стержня $N$ (раз бусинка давит на стержень вверх, стержень давит на неё вниз). Равновесие: $F\sin\alpha = mg + N$, откуда $N = F\sin\alpha - mg$. Угол не меняем, а $F$ растёт — значит $F\sin\alpha$ растёт, и $N$ тоже растёт. Сила взаимодействия увеличится.
Шаг 2. Работа силы $F$ на пути 1 м
Работу совершает составляющая вдоль перемещения: $A = F\cos\alpha\cdot s$, где $s = 1$ м. Угол прежний, $F$ больше — значит и работа больше. Работа увеличится.
Ответ
Другие задания по теме «Динамика» (8)
- Задание 6 №00042974 — В первой серии опытов брусок, на котором сверху установлен груз, перемещают при…
- Задание 6 №00042973 — В первой серии опытов брусок перемещают при помощи нити равномерно вверх по…
- Задание 6 №00042972 — В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращался вместе с…
- Задание 6 №00041307 — Грузик подвесили к лёгкой пружинке, прикреплённой к потолку. Система находится…
- Задание 6 №00041305 — В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращается вместе с…
- Задание 6 №00041190 — С вершины наклонной плоскости из состояния покоя с ускорением скользит тело…
- Задание 6 №00041189 — В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращается вместе с…
- Задание 6 №00041150 — Искусственный спутник Земли перешёл с одной круговой орбиты на другую. На новой…