Небольшое тело массой m = 0,5 кг висит на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 40 см, касаясь бруска массой M = 1,5 кг, покоящегося на шероховатой горизонтальной поверхности. Тело отвели в сторону так, что нить образовала угол α = 60° с вертикалью, и отпустили. Чему равен коэффициент трения скольжения между бруском и поверхностью, если в результате абсолютно упругого удара брусок сместился на расстояние s = 20 см?
Небольшое тело массой m = 0,5 кг висит на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 40 см, касаясь бруска массой M = 1,5 кг, покоящегося на шероховатой горизонтальной поверхности. Тело отвели в сторону так, что нить образовала угол α = 60° с вертикалью, и отпустили. Чему равен коэффициент трения скольжения между бруском и поверхностью, если в результате абсолютно упругого удара брусок сместился на расстояние s = 20 см?
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для начала найдем силу натяжения нити.
Сумма всех сил по вертикали равна нулю:
Tcosα - mg = 0
T = mg / cosα
T = 0.5 кг 9.8 м/с^2 / cos60°
T ≈ 4.9 Н
Теперь найдем силу трения, действующую на брусок при движении:
Fтр = μN = μ(Mg - Tsinα)
После удара вертикальная составляющая силы натяжения также равна 4.9 Н, поэтому:
Fтр = μ(Mg - 4.9 Н)
Также из геометрии можем найти силу удара:
F = T*sinα
Пользуясь законом сохранения энергии, можем найти коэффициент трения:
1/2mv^2 = mgh = F*s
где v - скорость бруска перед ударом, h - высота, с которой падает тело. Находим скорость бруска до удара:
Tsinα - Fтр = Ma
где a - ускорение после удара. Пользуясь формулой для равномерного движения:
v^2 = 2as
Подставляем значения и найдем коэффициент трения.