Номер 3, страница 143 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 23. Решение задач, требующих анализа возможных вариантов движения и взаимодействия тел. Глава 3. Динамика. Механика - номер 3, страница 143.
№3 (с. 143)
Условие. №3 (с. 143)
скриншот условия

3. На гладком горизонтальном столе лежит доска массой $M$. На доске находится груз массой $m$. К грузу прикреплена невесомая гладкая нерастяжимая нить, перекинутая через лёгкий блок, закреплённый на доске (рис. 129). Свободный конец нити тянут с силой $\vec{F}$. Отрезки нити, не лежащие на блоке, горизонтальны. Коэффициент трения между грузом и доской равен $\mu$. Определите ускорение груза относительно стола, считая, что все тела движутся поступательно.
Рис. 129
Решение. №3 (с. 143)
Дано:
Масса доски: M
Масса груза: m
Приложенная сила: F
Коэффициент трения: μ
Все величины представлены в системе СИ.
Найти:
Ускорение груза относительно стола: a
Решение:
Для решения задачи применим второй закон Ньютона. Рассмотрим все силы, действующие на груз массой m, в инерциальной системе отсчёта, связанной со столом. Введём систему координат: ось Ox направим горизонтально вправо, а ось Oy — вертикально вверх.
На груз действуют следующие силы:
1. Сила тяжести $m\vec{g}$, направленная вертикально вниз.
2. Сила нормальной реакции опоры $\vec{N}$ со стороны доски, направленная вертикально вверх.
3. Сила натяжения нити $\vec{T}$, направленная горизонтально влево. Поскольку нить и блок невесомы и нерастяжимы, а свободный конец нити тянут с силой F, то модуль силы натяжения равен $T = F$.
4. Сила трения скольжения $\vec{F}_{тр}$, действующая со стороны доски на груз. Сила натяжения нити тянет груз влево относительно доски, поэтому сила трения скольжения будет направлена в противоположную сторону относительного движения, то есть вправо.
Запишем второй закон Ньютона для груза в проекциях на оси координат. Пусть $\vec{a}$ — ускорение груза относительно стола.
Проекция на ось Oy:
$N - mg = 0$
Из этого уравнения находим модуль силы нормальной реакции опоры:
$N = mg$
Модуль силы трения скольжения определяется по формуле:
$F_{тр} = \mu N$
Подставив найденное значение N, получаем:
$F_{тр} = \mu mg$
Проекция на ось Ox:
$F_{тр} - T = ma$
Подставим в это уравнение выражения для $F_{тр}$ и $T$:
$\mu mg - F = ma$
Из полученного уравнения выразим искомое ускорение груза a:
$a = \frac{\mu mg - F}{m} = \mu g - \frac{F}{m}$
Полученное выражение является векторной проекцией ускорения на ось Ox. Если $\mu mg > F$, то ускорение $a > 0$ и направлено вправо. Если $\mu mg < F$, то ускорение $a < 0$ и направлено влево. Важно отметить, что для нахождения ускорения груза m нам не потребовалось рассматривать движение доски M, так как все горизонтальные силы, действующие на груз (натяжение нити и сила трения), не зависят от движения доски.
Ответ: $a = \frac{\mu mg - F}{m}$
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 143 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 143), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.