Самообразование
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Математика, Физика, Химия, Информатика > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 3. Задание 28. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 28. Однородный тонкий стержень массой m = 1 кг одним концом шарнирно прикреплён к потолку, а другим концом опирается на массивную горизонтальную доску, образуя с ней угол α = 30°. Под действием горизонтальной силы F доска движется поступательно влево с постоянной скоростью (см. рисунок). Стержень при этом неподвижен. Найдите F, если коэффициент трения стержня по доске µ = 0,2. Трением доски по опоре и трением в шарнире пренебречь.

Решение.

В инерциальной системе отсчёта Оху, связанной с Землёй, доска движется поступательно с постоянной скоростью. Поэтому сумма проекций на ось Ох всех сил, приложенных к доске, равна нулю (рис. a): .

На рис. б показаны все силы, приложенные к стержню. Силы реакции шарнира и доски представлены горизонтальными и вертикальными составляющими:  и  соответственно. По третьему закону Ньютона , поэтому . (1)

По условию задачи стержень покоится, поэтому сумма моментов сил относительно оси шарнира A равна нулю. Обозначив длину стержня через L, запишем это условие:

.    (2)

Доска движется относительно стержня, поэтому сила трения является силой трения скольжения: . (3)

Подставив (3) в (2), получим уравнение

,

позволяющее найти нормальную составляющую силы реакции доски

,

отсюда

Ответ: 0,9 Н.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела