НПСФ 2022, 11. клас — Задача 2. Тръба избутва клин

Пролетно национално състезание по физика 2022, тема за 11 клас (пета състезателна група) · 10 т.

Условие

Вертикална метална тръба с маса $m$ може да се движи само във вертикално направление благодарение на неподвижни ограничители. Долният край на тръбата се допира до клин с маса $M$, сключващ ъгъл $\alpha$ (вж Фиг.3).

Триенето да се пренебрегне.

Част 1. Клинът се дърпа надясно, като се движи с постоянна скорост $v$. Намерете с каква скорост $u$ ще се спуска тръбата. [1 т.]

Част 2. А) Първоначално системата „клин-тръба” е неподвижна. След като системата се освободи клинът започва да се движи надясно с ускорение $a_1$, а тръбата да се спуска надолу с ускорение $a_2$.

Отбележете всички сили, действащи на тръбата и на клина. [2 т.]

Част 2. Б) Намерете кинематичната връзка между $a_1$ и $a_2$, т.е. как зависи $a_1$ от $a_2$ в зависимост от ъгъл $\alpha$. [1 т.]

Част 2. В) Намерете ускоренията на клина и тръбата ($a_1$, $a_2 = ?$) [6 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2022_11problems.pdf · официални решения: proletni_2022_11solutions.pdf