НЕСФ 2002, 8. клас — Задача 4. Две трупчета едно върху друго

Национално състезание по физика 2002, тема за 8. клас · 29 ноември 2002 г. · 10 т.

Условие

В началния момент двете трупчета от фиг. 4 са неподвижни върху гладка хоризонтална равнина. Върху горното трупче с маса m1=1 kgm_1 = 1\ \mathrm{kg} се прилага хоризонтална сила F=4 NF = 4\ \mathrm{N} и то започва да се движи спрямо хоризонталната равнина с ускорение a1=1 m/s2a_1 = 1\ \mathrm{m/s^2}. Ускорението на долното трупче спрямо равнината е е a2=0,75 m/s2a_2 = 0{,}75\ \mathrm{m/s^2}. Силите на триене между долното трупче и хоризонталната равнина се пренебрегват.

а) Определете големините и посоките на силите на триене, с които взаимодействат двете трупчета. [4 т.]

б) Колко килограма е масата m2m_2 на долното трупче? [3 т.]

в) Определете разстоянието ss от фиг. 4, ако горното трупче изминава това разстояние спрямо повърхността на долното трупче за време t=2 st = 2\ \mathrm{s}.

Указание. Разгледайте поотделно движението на всяко трупче спрямо хоризонталната равнина. [3 т.]

Две правоъгълни трупчета едно върху друго на хоризонтална щрихована повърхност; към горното е приложена хоризонтална сила F = 4 N, а разстоянието s е отбелязано със стрелка отгоре.
Фиг. 4. Горното трупче с маса m1=1 kgm_1 = 1\ \mathrm{kg}, върху което действа сила F=4 NF = 4\ \mathrm{N}, лежи върху долното трупче с маса m2m_2; ss е разстоянието, изминато от горното трупче спрямо повърхността на долното.

Отговори

Решение

Бележка за печатна грешка в източника

(5) в първото уравнение на решението на Задача 1 в) плътността на солената вода е отпечатана с погрешен индекс — ρ_п вместо ρ_в, и в двете събираеми: (M+m)g = 3/4 ρ_п gV + ρ_п gV_к; на следващия ред същата величина е отпечатана правилно като ρ_в (ρ_в gV = 3/2 Mg), затова в транскрипцията навсякъде е записано ρ_в.


Оригинал в Архива: esenni_2003_8problems.pdf · официални решения: esenni_2003_8solutions.pdf