Простая физика
Сила трения
Категория:
Сила тренияДвижение тел друг по другу - задачи с досками и клиньями
Задача 1.
По гладкой горизонтальной поверхности перпендикулярно вертикальной стенке со скоростью $\upsilon_0$ движется доска длиной $l$ с расположенным на ее конце точечным телом. Происходит абсолютно упругий удар доски о стенку. Считая, что удар происходит практически мгновенно, определить, при каком коэффициенте трения между телом и доской...
Категория:
Сила тренияТело на наклонной плоскости
Задача 1.
На наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 3 м находится груз массой 50 кг. Какую силу надо приложить, чтобы
а) удерживать тело на наклонной плоскости ($\mu=0,2$);
б) равномерно поднимать его вверх;
в) равномерно опускать его вниз;
г) поднимать его вверх с ускорением 1 м/с$^2$;
д) опускать его...
Категория:
Сила тяготенияЗадачник Добродеева, динамика движения по кругу - 1
Задача 4.1
Тело массы $m$ находится на горизонтальном диске на расстоянии $r$ от оси вращения. Построить график зависимости силы трения $F_{tr}$, действующей на это тело, от угловой скорости $\omega$ вращения диска. Коэффициент трения $\mu$.
Решение. По второму закону Ньютона
$$ma_n=F_{tr}=\mu m g$$
$$\omega^2 R=\mu g$$
$$\omega=\sqrt{\frac{\mu g}{R}}$$
Ответ: $\omega=\sqrt{\frac{\mu g}{R}}$.
Категория:
Сила тренияТрение и сопротивление в разных задачах динамики
Задача 1.
Тело пустили снизу вверх по наклонной плоскости, составляющей угол $\alpha = 15^{\circ}$ с горизонтом. Найти коэффициент трения $\mu$, если время подъема тела оказалось в $n= 2$ раза меньше времени спуска.
Решение. При подъеме ускорение направлено вниз вдоль плоскости, тело же тормозит:
$$ma_1=mg\sin \alpha+F_{tr}$$
$$N=mg\cos\alpha$$
$$ma_1=mg\sin \alpha+\mu...
Категория:
Сила тренияГрузы и блоки
Задача 1.
Два тела массой $m_1 = 2$ кг и $m_2 = 1$ кг связаны нитью, перекинутой через блок. Тело $m_1$ находится на наклонной плоскости с углом наклона $\alpha = 20^{\circ}$; коэффициент трения о плоскость $\mu = 0,1$. Тело $m_2$ висит на нити. Найти ускорение...
Категория:
Сила тренияДвижение по наклонной плоскости в магнитном поле
Задача 1.
Стержень массой 20 г и длиной 5 см положили горизонтально на гладкую наклонную плоскость, составляющую с горизонтом угол, тангенс которого $0,3$. Вся система находится в вертикальном магнитном поле с индукцией 150 мТл. При какой силе тока в стержне он будет находиться в равновесии?
Решение....
Категория:
ДинамикаДве доски и брусок
Задача.
Две одинаковые доски длиной $L$ каждая лежат на гладком горизонтальном столе, соприкасаясь торцами (см. рис.). Брусок, масса которого равна массе доски, запускают вдоль досок с конца доски 1 с такой скоростью $\upsilon_0$, что он, проскользив по обеим доскам, остается на конце доски 2. Каким...
Категория:
Сила тренияТела вкатывают на наклонные плоскости и пускают сверху вниз
Задача 1.
Тело массой $m = 2$ кг соскальзывает без начальной скорости с доски длиной $l = 1,5$ м, установленной под углом $\alpha = 45^{\circ}$ к горизонту. За какое время $t$ тело соскользнет с доски, если известно, что по той же доске, но установленной под...
Категория:
Сила тренияСкольжение брусков по доскам
Задача 1.
На гладком столе лежит доска массой $M=5$ кг и длиной $L=1,8$ м, а на ней – брусок массой 1 кг. К бруску прикреплена нить, перекинутая через блок (см. рисунок). К другому концу нити (невесомой и нерастяжимой) подвешен груз массой $m=1$ кг, вся система...
Категория:
Сила тренияДве задачи с горками
Задача 1.
Два груза с массами $M=0,3$ кг и $m$ связаны лёгкой нерастяжимой нитью, перекинутой через лёгкий блок (см. рисунок), и помещены на наклонные шероховатые поверхности клина. Нить скользит по блоку без трения. Угол при вершине клина прямой, а угол наклона к горизонту плоскости, на которой находится груз массы $M$, равен $\alpha=60^{\circ}$ Коэффициенты трения между грузами...
Категория:
Сила тренияЗадачи с трением
Задача 1.
Третья часть однородной линейки массой $m=50$ г и длиной $L=30$ см выступает за край стола. Найдите минимальное значение работы $A$, которую необходимо совершить, чтобы переместить всю линейку на стол, сдвигая ее силой, направленной вдоль длинной стороны. Коэффициент трения между линейкой и столом $\mu=0,3$. ...
Категория:
Сила тренияДвижение при наличии трения
Задача 1.
Небольшое тело запускают вверх вдоль наклонной плоскости, наклонённой под углом $\alpha=30^{\circ}$ к горизонту, со скоростью $\upsilon_0=5$ м/с. Коэффициент трения между телом и плоскостью $\mu=0,5$. Тело не покидает плоскость, ускорение свободного падения считать равным $g=10$ м/с$^2$. Какое время должно пройти, чтобы величина скорости тела снова стала равна начальной? Ответ выразите в секундах, округлив до целого...
Категория:
Сила тренияДоски пачками
Задача 1.
Две одинаковые длинные тяжелые однородные доски лежат (одна на другой) на горизонтальной поверхности. Резким ударом нижней доске сообщили начальную скорость 6 м/с, направленную точно вдоль досок. Доски до самой остановки движутся поступательно. Ускорение свободного падения считайте равным 10 м/с$^2$. За какое время проскальзывание досок друг по другу прекратится, если коэффициент трения между...
Категория:
Сила тренияБусинка на спице
Задача.
На диэлектрическую спицу, закрепленную под углом $\alpha=45^{\circ}$к горизонту, надета бусинка массой $m=14,1$ мг, несущая положительный заряд $q=2\cdot 10^{-8}$ Кл. Коэффициент трения между спицей и бусинкой $\mu=0,1$. В точке $A$ на спице закреплен точечный заряд $q$. При каких расстояниях $x$ от точки $A$ бусинка будет...
Категория:
Движение по окружностиЗадача о вращающемся цилиндре
Несложная хорошая задача, правда, предполагает знание момента инерции цилиндра.
Задача. Однородный полый цилиндр радиуса $R$ раскрутили вокруг его оси до угловой скорости $\omega_0$ и поместили затем в угол. Коэффициент трения между стенками угла и цилиндра равен $\mu$. Через какое время цилиндр остановится?
Решение:
На цилиндр действует пять сил: сила тяжести, две силы...
Категория:
Сила тренияИ снова трение: продолжаем готовиться к олимпиадам. 9 класс
Чем дальше в лес, тем толще партизаны... А задачи сложнее. Но и интереснее!
Задача 1.
На наклонной плоскости с углом $\alpha$ покоится брусок массой $m$. Чему равна сила трения действующая на него? Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен $\mu (\mu>\operatorname{tg}{\alpha})$.
$m\cdot g\cdot \sin\alpha$
$m\cdot g\cdot \cos\alpha$
$\mu...
Категория:
Сила тренияПодводные камни силы трения
Сегодня разберем задачу на силу трения. Она показалась мне очень полезной и совсем не простой.
Задача. Какова сила трения, действующая на брусок массой $m$, с каким ускорением движутся грузы и какова сила натяжения нити, если $h=60$ см, $l=80$ см, $m=0,5$ кг, $\mu =0,25$? Решите задачу при...
Категория:
Сила тренияСила трения: подготовка к олимпиадам, 9 класс
В этой статье уже более сложные, более приближенные к олимпиадным, задачи. Тут и комбинированные задачи, и задачи с движением по окружности.
Задача 1.
Автомобиль начал двигаться с ускорением $a=2$ м/с$^2$. Когда он достиг скорости $\upsilon_1=60$ км/ч, его ускорение стало равным $a_1=1$ м/с$^2$. Определить, с какой...
Категория:
Сила тренияСила трения. Олимпиадная подготовка, 9 класс
Будем искать силы натяжения стержней при скольжении, ускорения досок, вращать диски с грузиками на них...
Задача 1.
На гладкой горизонтальной поверхности стола лежит доска массой $M$, по которой скользит брусок массой $m$. Чему равно ускорение доски при её движении вдоль стола, если $M=2m$, а коэффициент...
Категория:
Сила тренияПодготовка в СУНЦ МГУ - бруски и наклонные плоскости.
Задачи, связанные с темой "сила трения", которые были предложены на вступительном экзамене в СУНЦ МГУ в 2013, 2014, 2015 годах. Все они объединены присутствием наклонной плоскости.
Задача 1.
Брусок соскальзывает с наклонной плоскости с ускорением $a=2$ м/с$^2$. Чему равен коэффициент трения бруска о плоскость, если...
Категория:
Сила тренияПодготовка в СУНЦ МГУ: трение, экзамен в 10 класс
Сила трения всегда направлена против движения или возможного направления движения. Если вводить систему координат и аккуратно записывать в уравнения все силы по осям - тогда ошибок быть не должно. Не забывайте раскладывать силы на составляющие по осям, если направления этих сил не совпадают с выбранными...
Категория:
Тепловой балансЗадачи вступительного экзамена в Академическую гимназию СПбГУ по физике (прошлых лет)
В статье приведен типовой вариант задания вступительных испытаний по физике в Академическую гимназию СПбГУ, в класс физико-математического направления. Задачи разбиты по уровням сложности, есть очень непростые для среднего школьника.
Часть А.
Задача 1.
На рисунке приведен график зависимости скорости от времени для тела, движущегося прямолинейно. В...
Категория:
Сила тренияТрение: воздействуем с силой, направленной под углом
В этой статье силу, с которой воздействуют на тело, раскладывают на проекции по координатным осям. Выбирать направления осей удобно так, чтобы раскладывать приходилось одну-две силы, то есть чтобы большинство векторов сил были бы коллинеарны осям.
Задача 1.
Коэффициент трения скольжения ящика массой 100 кг о...
Категория:
ФизикаЭкзамен в школу СУНЦ при МГУ, досрочный, 1 апреля 2017
Задачи эти решал мой ученик, который поступает в СУНЦ МГУ, на экзамене в олимпиадной школе при СУНЦ, которая проходила на весенних каникулах.
Задача 1.
Тяжелый металлический шар с полостью внутри весит в воздухе $P_1=528$ Н, а в воде $P_2=442$ Н. Какой объем полости внутри шара?...
Категория:
Сила тренияТрение и движение по окружности
В этой статье собраны задачи, затрагивающие одновременно как тему "сила трения", так и тему "движение по окружности", придется вспомнить, что такое центробежная сила и как рассчитывается нормальное ускорение.
Задача 1.
На горизонтальной дороге автомобиль делает поворот радиусом 16 м. Какова наибольшая скорость, которую может развить...
Категория:
Сила тренияСила трения: бруски, пружины и льдинки
В этой статье мы рассмотрим задачи среднего уровня, задачи, которые хороши для закрепления материала и позволяют вспомнить как кинематику, так и закон Гука.
Задача 1.
Лыжник массой 60 кг, имеющий в конце спуска скорость 10 м/с, останавливается через 40 с после окончания спуска. Определите силу...
Категория:
Сила тренияДва тела сползают по наклонной плоскости
В задаче рассмотрено движение двух тел по наклонной плоскости. Массы тел разные, коэффициенты трения - тоже. Тела сначала соединяют жестким стержнем, а потом его заменяют на нить. Необходимо найти ускорения тел в обоих случаях.
Задача. С каким ускорением будут двигаться по наклонной плоскости два тела массами...
Категория:
ДинамикаСила трения и второй закон Ньютона
В этой статье задачи объединены темой составления уравнений по второму закону Ньютона, но в то же время применяем и полученные знания о силе трения (особенно - чем сила трения покоя отличается от силы трения скольжения), и вспоминаем нормальное ускорение и центробежную силу.
Задача 1.
Тележка...
Категория:
Сила тренияТрение: снова решаем задачи
Продолжаю блок статей, связанных с определением силы трения в разных ситуациях. Нужно четко себе представить, что, пока тело неподвижно, сила трения равна той силе, с которой воздействуют на тело, и только после того, как тело сдвинется с места, сила трения больше не изменяется. Также помним...
Категория:
Сила тренияСила трения: продолжение
Эта статья продолжает блок статей, связанных с определением силы трения в разных ситуациях. Для начала нужно четко себе представить, что, пока тело неподвижно, сила трения равна той силе, с которой воздействуют на тело, и только после того, как тело сдвинется с места, сила трения больше...
Категория:
Сила тренияСила трения: введение
Эта статья открывает целый блок статей, связанных с определением силы трения в разных ситуациях. Для начала нужно четко себе представить, что, пока тело неподвижно, сила трения равна той силе, с которой воздействуют на тело, и только после того, как тело сдвинется с места, сила трения...