Брусок массой m лежит на наклонной плоскости, образующей угол с

Брусок массой m лежит на наклонной плоскости, образующей угол с горизонтом. К нему прикреплена недеформи-рованная пружина жесткостью k. Какую работу А необходимо совершить, чтоб двинуть с места брусок, растягивая пружину вдоль наклонной плоскости? Коэффициент трения меж бруском и плоскостью . Ускорение свободного падения равно g.

Задать свой вопрос
1 ответ
Вычисление силы
Осмотрим предельный случай, когда сила трения покоя максимальна и одинакова N, где N - сила реакции. Вероятны две ситуации, когда тащат пружину ввысь либо вниз.

Тащим пружину ввысь:
Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси, параллельную и перпендикулярную наклонной плоскости.

Параллельно плоскости действует компонента силы тяжести mg sin , сила трения N и сила со стороны пружины F. Второй закон Ньютона:
F = mg sin  + N

Перпендикулярно плоскости: компонента силы тяжести mg cos  и сила реакции опоры N
N = mg cos 

Подставляем значение N в 1-ое уравнение:
F = mg sin  + mg cos  = mg(sin  +  cos )

[Проверка на разумность ответа, последние случаи:
-  = 0. Тогда, явно, F =  mg
-  = /2. Сила, как и стоило ожидать, одинакова mg]

Тащим пружину вниз:
Параллельно: F = -mg sin  + N (сейчас сила тяжести помогает двигать, а не мешает)
Перпендикулярно: N = mg cos 

F = mg( cos  - sin )
[Проверка на разумность ответа:
-  = tg , тогда F = 0
- = 0, F = mg
Заметим, что углы  gt; arctg  не удовлетворяют условию: при великих углах брусок сам по для себя не лежит, а съезжает вниз]

Вычисление работы по известной силе
Осталось по теснее отысканной силе F вычислить работу A. Работа на сто процентов перебежала в потенwиальную энергию растянутой пружины, равную U = kx^2 / 2, где x - растяжение пружины.
x поможет отыскать закон Гука F = kx, откуда x = F/k.
Подставляя x в формулу, получаем A = U = k/2 * (F/k)^2 = F^2 / 2k

В конце концов, надобно подставить теснее отысканные силы в полученную формулу.

Ответ. Надо совершить работу, равную
A_\pm=\dfrac(mg\cos\alpha)^22k(\mu\pm\mathop\mathrmtg\alpha)^2
где "+" подходит тяге "ввысь", а "-" - тяге "вниз"

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Последние вопросы
Рассматривая литературный язык как сложное взаимодействие книжного языка и разговорного,В.И.Чернышёв горячо

Разные вопросы.

Арабы входят в __________________ групп народов. Местом расселения арабов с незапамятных

Разные вопросы.

Грузовой автомобиль марки краз за одну поездку может доставить 7.500 кирпичей

Математика.

Определить предложения какие они по цели высказывания и по интонации

Русский язык.

"Три толстяка" Называли эту площадь Площадью Звезды последующей причине.

Русский язык.

на одной грядке коротышки посадили 3 ряда морковок по 8 штук

Разные вопросы.

эссе на тему какое образование дается в каждой семье

Қазақ тiлi.

Put the verb in brackets into the Present Indefinite. 1The Volga ,

Английский язык.

Сколько стоит коктейль молочный? Точную цену надо?

Математика.

Составить рассказ Из чего складывался культ монарха помазанника Божьего?

История.

Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт