Question

Небольшое тело массой 0,6 кг висит на невесомой нерастяжимой нити длиной 40 см касаясь бруска на шероховатой горизонтальной поверхности. коофицент трения скольжения между бруска и поверхностью 0.25. Тело отвели в сторону так что нить образовала угол 60 градусов с вертикалью и отпустили. Чему равна масса бруска если в результате абсолютно упругого удара он сместился на расстояние 20 см?

Answer 1

Ответ:

M1=0.6 кг     l=0.4 м     μ=0.25     α=60     δl=0.2 м   m2=? === m1*g*h=μ*m2*g*δl h=l*(1-cosα) m2=m1*l*(1-cosα)/(μ*δl)=0.6*0.4*(1-0.5)/(0.25*0.2)=2.4 кг =================

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса.

Сначала найдем силу трения, действующую на тело. Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную реакцию R, которая равна весу тела, так как нить невесомая. Таким образом, сила трения Fтр = μR = μmg, где μ - коэффициент трения, m - масса тела, g - ускорение свободного падения.

Теперь мы можем выразить ускорение тела, используя второй закон Ньютона: F = ma, где F - сила, действующая на тело, a - ускорение. В данном случае сила F = T - Fтр, где T - натяжение нити. Таким образом, ускорение тела a = (T - μmg) / m.

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти скорость тела в момент отпускания. Потенциальная энергия тела в начальный момент равна потенциальной энергии в конечный момент, так как нить нерастяжимая. Таким образом, mgh = (1/2)mv^2, откуда v = √(2gh), где h - высота, на которую подняли тело.

Теперь мы можем использовать закон сохранения импульса для нахождения массы бруска. Импульс тела до удара равен импульсу тела после удара. m1v1 = m2v2, где m1 - масса тела, v1 - скорость тела до удара, m2 - масса бруска, v2 - скорость бруска после удара.

Из условия задачи известно, что брусок отодвинулся на расстояние 20 см, что означает, что скорость бруска после удара равна скорости тела перед ударом, так как они движутся в противоположных направлениях. Таким образом, v2 = v = √(2gh).

Подставив все известные значения в уравнение сохранения импульса, можно найти массу бруска.