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 се прилага хоризонтална сила и то започва да се движи спрямо хоризонталната равнина с ускорение . Ускорението на долното трупче спрямо равнината е е . 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 на долното трупче? [3 т.]
в) Определете разстоянието от фиг. 4, ако горното трупче изминава това разстояние спрямо повърхността на долното трупче за време .
Указание. Разгледайте поотделно движението на всяко трупче спрямо хоризонталната равнина. [3 т.]

Отговори
- а)
- б)
- в)
Решение
а) Съгласно с третия принцип на механиката двете трупчета взаимодействат с равни по големина () и противоположни по посока сили на триене. Посоката на силата на триене , действаща на горното трупче, е противоположна на посока на движещата сила [2 точки]; От уравнението на втория принцип на механиката за движението на горното трупче определяме силата на триене [2 точки].
б) От уравнението на втория принцип на механиката за движението на долното трупче определяме неговата маса [3 точки].
в) За време двете трупчета изминават пътища (спрямо земната повърхност) и . Следователно [3 точки].
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