Оставь шайбу в покое...
ЕГЭ | Последнее обновление 22.04.2026 Admin |
| На горизонтальном столе стоят три небольших бруска с массами m1= m2 = 200 г и m3 = 2 кг. Поверхности брусков m1 и m2 гладкие, а коэффициент трения между m3 и столом равен 0.4. Второй и третий брусок соединены горизонтальной легкой пружиной с жесткостью k = 800 Н/м. Первому бруску сообщают горизонтальную скорость Vо, после чего и испытывают абсолютно неупругий центральный удар. При каком максимальном значении скорости Vо третий брусок при дальнейшем движении системы будет оставаться в состоянии покоя? В начальный момент времени все бруски располагались на одной прямой. |
|
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Решение:
Обоснование: 1) Т.к. тела небольшие, то их можно считать материальными точками. Рассмотрим их движение и взаимодействие в системе отсчета, связанной с Землей, которую можно считать инерциальной (ИСО). 2) В ИСО при столкновении m1 и m2 выполняется закон сохранения импульса, т.к. система этих материальных точек является замкнутой (по вертикали на них действуют силы нормальной реакции опоры и силы тяжести, они попарно друг друга уравновешивают, а по горизонтали внешних сил нет). 3) В ИСО для системы тел «m1 + m2 + пружина» выполняется закон сохранения механической энергии. В системе действуют силы тяжести (они консервативные), силы нормальной реакции опоры (их работа равна 0, т.к. они в любой момент времени перпендикулярны вектору скорости), а также сила упругости (она является консервативной). Трения по условию нет. 4) В ИСО для бруска m3 выполняется второй закон Ньютона. Он находится в равновесии, поэтому силы, действующие на него, друг друга уравновешивают. Т.к. нужно найти максимальную скорость v0, то сила трения покоя, действующая на m3, максимальной, значит, ее можно рассчитать как силу трения скольжения.
Ответ: 0,9 м/с.
