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

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

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
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 143, номер 3, Условие

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: $a = \frac{\mu mg - F}{m}$

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.