ID: 00025525
После удара шайба массой m начала скользить с начальной скоростью \overset{\to}{\upsilon }_{0} вверх по плоскости, установленной под углом α к горизонту (см. рисунок). Переместившись вдоль оси Ox на расстояние s , шайба соскользнула в исходное положение. Коэффициент трения шайбы о плоскость равен μ . Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих движение шайбы.
Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФОРМУЛЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) ( \mathrm{\mu}\cos \alpha+\sin \alpha )g Б) mg\cos \alpha
1) модуль ускорения шайбы при её движении вниз
2) модуль проекции силы тяжести на ось Ox
3) модуль ускорения шайбы при её движении вверх
4) модуль силы нормальной реакции опоры А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
Та же ситуация, что и с шайбой на наклонной плоскости после удара (см. рисунок: ось Ox вдоль плоскости вверх, шайба движется с начальной скоростью \upsilon_0 вверх, затем возвращается вниз), только формулы теперь обозначены по-другому.
Формула А) (\mu\cos\alpha+\sin\alpha)g. При движении шайбы вверх её тормозят сразу две силы: составляющая тяжести вдоль плоскости mg\sin\alpha и сила трения \mu mg\cos\alpha (направлена вниз по плоскости, против движения). Суммарное замедление: a=g(\sin\alpha+\mu\cos\alpha) — в точности эта формула. Значит, формула А соответствует 3) модулю ускорения шайбы при её движении вверх.
Формула Б) mg\cos\alpha. Это составляющая силы тяжести, перпендикулярная плоскости, — именно её уравновешивает сила реакции опоры N, поэтому N=mg\cos\alpha. Значит, формула Б соответствует 4) модулю силы нормальной реакции опоры.
И всё сходится: при подъёме в гору против шайбы работают сразу трение и тяжесть (их вклады складываются), а нормальная реакция — это просто «прижимающая» составляющая веса, перпендикулярная плоскости.