Тема . №21 Качественная задача
.05 Качественная задача. Механика (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №21 качественная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14361

На горизонтальной поверхности стоит куб. Под каким углом и в какой точке на верхней стороне куба нужно приложить силу, чтобы перевернуть куб без проскальзывания? Найти минимально возможную силу, если масса куба M  , а коэффициента трения μ > 0,5  . Ответ дайте, основываясь на законах физики. Сделайте схематический рисунок с указанием всех сил, действующих на куб.

Показать ответ и решение

Введем оси Oy  и Ox  , направленные вертикально и горизонтально соответственно запишем второй закон Ньютона относительно каждой из осей, а также правило моментов относительно точки приложения силы F

PIC

(|
||{ Ox   F cosα− F тр = 0
  Oy   N − F sinα − mg = 0
|||(                 a
  MA   −F тр ⋅a + mg2 = 0

где α  – угол между силой F  и горизонталью Из последнего уравнения выразим силу трения

Fтр = mg  (1)
      2

Откуда сила F

F = --mg-
    2cosα

Чтобы косинус угла был максимален, угол должен быть минимален, следовательно, надо расположить силу под углом 90  ∘ к поверхности куба.
Также проверим, подходит ли эта сила под условие коэффициента трения.
Сила трения равна

Fтр ≤ μN  (2)

А сила реакции опоры из второго уравнения системы

N = mg + F sin α (3)

Объединяем (1) – (3) с учетом, что α =0  и получаем

mg-≤ μmg ⇒ μ ≥ 1
 2             2

Коэффициент трения входит в наш диапазон, следовательно, ответ верный.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!