Динамика. Силы

Задание №2. Динамика

№2. Задание 2

ID: 00019031

Четыре одинаковых кирпича массой $$m=3$$ кг каждый сложены в стопку (см. рис.). Сверху положили ещё один такой же кирпич. На сколько при этом увеличится модуль силы $$N$$ , действующей со стороны первого кирпича на второй? Ответ запишите в ньютонах.

Рисунок к заданию 2 ЕГЭ по физике — Динамика. Силы

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Кирпичи стоят столбиком и пронумерованы снизу вверх: 1 — самый нижний, на нём 2, 3 и 4. Сила $$N$$ — это с какой силой нижний кирпич (№1) подпирает кирпич №2. По сути нижний кирпич держит на себе всё, что лежит выше границы между 1-м и 2-м, то есть всю «шапку» из кирпичей 2, 3, 4. А пока стопка стоит неподвижно, эта опора ровно уравновешивает вес того, что давит сверху.

Что видно на рисунке

Снизу — кирпич №1, выше него стопка из №2, №3, №4. Стрелка $\vec{N}$ показывает, как №1 толкает №2 вверх. Значит $$N$$ равна весу кирпичей, лежащих над этой границей.

Считаем

Было: над границей 1–2 лежат три кирпича (2, 3, 4), поэтому

$$N_1=3m g$$ .

Положили сверху пятый кирпич — теперь над той же границей оказались уже четыре кирпича:

$$N_2=4m g$$ .

Сила выросла ровно на вес одного добавленного кирпича:

$\Delta N=N_2-N_1=4mg-3mg=mg=3\cdot 10=30$ Н.

Ответ: 30 Н.

Ответ

Другие задания по теме «Динамика. Силы» (8)