Через неподвижное горизонтально расположенное на некоторой высоте бревно переброшена веревка чтобы

Обновлено: 23.04.2024

2014-06-01
Через неподвижное, горизонтально расположенное на некоторой высоте бревно переброшена веревка. Чтобы удержать груз массой $m = 6 кг$, подвешенный на одном конце веревки, необходимо тянуть второй конец с минимальной силой $T_ = 40 Н$.
Определите минимальную силу $T_$, с которой необходимо тянуть веревку, чтобы груз начал подниматься.

Сила тяжести груза $mg = 60 Н$ значительно больше силы, с которой надо тянуть веревку, чтобы удержать груз. Это определяется существенными силами трения веревки о бревно.
Сначала силы трения препятствуют соскальзыванию груза под действием силы тяжести. Полный расчет распределения сил трения, действующих на веревку, довольно сложен, поскольку сила натяжения веревки в местах ее соприкосновения с бревном меняется от $F_$ до $mg$. В свою очередь сила давления веревки на бревно также меняется, будучи пропорциональной в каждой точке соответствующей локальной силе натяжения веревки. Соответственно и силы трения, действующие на веревку, определяются именно указанными силами давления. Однако для решения задачи достаточно заметить, что полная сила трения $F_$ (слагающие которой пропорциональны в каждой точке силе реакции бревна) будет с соответствующими коэффициентами пропорциональна силам натяжения веревки на концах; в частности, с некоторым коэффициентом $k$ она будет равна большей силе натяжения: $F_=kmg$. Это означает, что отношение большей силы натяжения к меньшей есть величина постоянная для данного расположения веревки и бревна: $mg/T_ = 1 / (1-k)$, поскольку $T_=mg - kmg$.
Когда мы хотим поднять груз, концы веревки как бы меняются местами. Сила трения теперь направлена против силы $T_$ и уже не помогает, а мешает. Отношение большей силы натяжения, равной теперь $T_$, к меньшей - $mg$ будет, очевидно, таким же, как и в первом случае: $T_/mg = 1 / (1-k) = mg / T_$. Отсюда находим, что
$T_=(mg)^/T_=90 Н$

Разделы

Дополнительно

Задача по физике - 1062

Через неподвижное горизонтально закреплённое бревно переброшена верёвка (см. рисунок). Для того, чтобы удерживать груз массой $m = 6 кг$, подвешенный на этой верёвке, необходимо тянуть второй конец верёвки с минимальной силой $F_ <1>= 40 Н$. С какой минимальной силой $F_$ надо тянуть верёвку, чтобы груз начал подниматься?

Задача по физике - 1063

На гладкое горизонтальное бревно радиусом $R = 10 см$ кладут сверху «книжку», составленную из двух одинаковых тонких квадратных пластинок со стороной $l = 40 см$, скреплённых с одного края липкой лентой (см. рисунок). Какой угол составят пластинки при равновесии?

Задача по физике - 1064

Через скользкое круглое бревно радиусом $R$, ось которого горизонтальна, перекинута невесомая верёвка, к концам которой прикреплены груз и тонкий однородный жёсткий стержень (см. рисунок). В положении устойчивого равновесия стержень составляет с горизонтом угол $\alpha = 30^< \circ>$, расстояние от конца стержня, к которому прикреплена верёвка, до точки касания стержня и бревна составляет $R/ \sqrt<2>$. Найдите отношение масс груза и стержня.

Задача по физике - 1065

В лёгкую прямоугольную ёмкость шириной $L$ и глубиной $H$ до краёв налита вода. Емкость ставят в горизонтальном положении поперёк шероховатого цилиндрического бревна радиусом $R$ (см. рисунок). При каких $R$ равновесие будет устойчивым? Поверхностным натяжением пренебречь.

Задача по физике - 1066

Шарнирно закреплённый стержень длиной $l$ с грузом массой $M$ на конце удерживается в вертикальном положении невесомой нитью, перекинутой через гвоздь и прикреплённой одним концом к пружине жёсткостью $k$, а другим — к грузу. Гвоздь вбит на высоте $l$ над шарниром. Когда стержень вертикален, пружина не растянута. Какую максимальную массу $M$ может устойчиво удержать такая система, не опрокинувшись? Трения нет. «Устойчиво» означает, что если стержень отклонить на небольшой угол $\alpha$ и отпустить, то он вернётся в начальное положение (см. рисунок).

Задача по физике - 1067

В системе, изображённой на рисунке, блоки и нити невесомы. Массы грузов, подвешенных к крайним блокам, одинаковы и равны $M$, а наклонные участки нити составляют с вертикалью угол $\alpha$. При каких значениях массы $m$ груза, подвешенного к центральному блоку, и коэффициента трения $\mu$ между крайними блоками и опорами система будет находиться в равновесии? Будет ли это равновесие устойчивым?

Задача по физике - 1068

Лёгкий цилиндр зажат между двумя одинаковыми рычагами так, что угол между ними равен $\alpha$ (см. рисунок). Точками показаны неподвижные оси рычагов, а стрелками — силы, приложенные к концам рычагов. При каком минимальном коэффициенте трения между рычагами и цилиндром он может находиться в равновесии в этом положении? Силой тяжести пренебречь.

Задача по физике - 1069

На наклонной плоскости лежит тонкостенная труба массой $M$, на внутренней поверхности которой закреплён груз массой $m$, малых размеров. Угол наклона плоскости постепенно увеличивают (см. рисунок). При каких коэффициентах трения трубы о плоскость труба начнёт скользить по плоскости без вращения?

Задача по физике - 1070

В дни празднования 850-летия основания Москвы продавалось много «летающих» воздушных шариков. Некоторые наиболее сообразительные школьники с помощью небольшого грузика «подвешивали» их к наклонным потолкам московского метро (см. рисунок). Грузик какой массы $M$ годится для этой цели? При решении задачи считайте, что шарик имеет форму сферы радиусом $R$, и проскальзывание о потолок отсутствует. Масса резиновой оболочки шарика $m$, плотность газа внутри шарика $\rho$, плотность атмосферы $\rho_<0>$, потолок имеет угол наклона $\alpha$.

Задача по физике - 1071

Автомобиль повышенной проходимости может использовать в качестве ведущих либо передние, либо задние колёса. Водитель хочет буксировать тросом тяжёлый груз. Какую максимальную силу тяги $T$ (без рывка) сможет развить автомобиль, если коэффициент трения колёс о дорогу $\mu = 0,4$, масса автомобиля $M = 2 т$, расстояние между центрами колёс $l = 4 м$, радиус колёс $R = 0,3 м$? Центр масс автомобиля расположен на равном расстоянии от передней и задней оси на уровне осей колёс, трос горизонтален и прикреплён также на уровне осей колёс. Какие колёса должны быть ведущими?

Задача по физике - 1072

Тонкостенная однородная цилиндрическая трубка радиусом $R$ стоит на горизонтальном столе (см. рисунок). В трубку опускают два одинаковых шара радиусом $r$, причём $R/2 100R)$. Плотность песка $\rho$. Найдите силу $F$ давления песка на дно трубы. Известно, что этот песок образует на горизонтальной поверхности горку с предельным углом при основании $\gamma_<0>$, причём этот угол мал $( \gamma_ <0>\sim 0,05 рад)$. Коэффициент трения песка о материал трубы равен $\mu$.

Задача по физике - 1074

Кусок однородного гибкого каната массой $M = 10 кг$ находится на горизонтальном столе. На один из концов каната действует сила $F = 50 Н$, при этом 2/3 каната неподвижно лежат на столе. Найдите возможные значения коэффициента трения каната о стол. Считайте, что все точки каната находятся в одной вертикальной плоскости.

Задача по физике - 1075

При перетягивании каната два человека тянут его в противоположные стороны за концы с большой силой $F$. Найдите прогиб каната от горизонтальной линии под действием силы тяжести. Масса каната $m$, длина $L$ сила $F \gg mg$.

Задача по физике - 1076

Два одинаковых груза соединены нитью длиной $l$. К одному из грузов прикреплена вторая нить такой же длины. Система находится на горизонтальной шероховатой поверхности. Свободный конец нити медленно перемещают по дуге окружности. Известно, что при установившемся движении угол между нитями составляет $\alpha$ (см. рисунок). Найдите радиус окружности, по которой перемещают свободный конец нити.

Хорошие, крепкие задачки, для подготовки к олимпиадам – самое то! Решайте больше, покоряйте их, берите измором и наскоком – как получится.

Задача 1. На земле лежат вплотную друг к другу два одинаковых бревна цилиндрической формы. Сверху кладут такое же бревно. При каком коэффициенте трения $\mu$ между бревнами они не раскатятся? По земле бревна не скользят. Ответ округлить до сотых.

На рисунке указаны силы, действующие на левое нижнее бревно ( те, которые имеют ненулевой вращающий момент относительно точки А)

Условием равновесия является равенство величин вращающих моментов сил $N$ и $F_$ относительно точки А. Учитывая, что $N$ образует с вертикалью угол $30^$, а $F_$ — угол $60^$, получаем: $N\cdot l_1=F_\cdot l_2$, где $l_1=R\cdot\sin 30^\circ$, а $l_2=R(1+\cos 30^\circ)$.

Задача 2. Изогнутая проволока массой $m=400$ г подвешена на нити за середину. Правый конец согнут в средней части так, что он составляет прямой угол с другой частью проволоки. Какую силу нужно приложить к левому концу проволоки, чтобы проволока располагалась горизонтально? Ответ выразить в мН, округлив до целых. Ускорение свободного падения принять равным $g=10$ м/$c^.$

Если обозначить длину рычага за $L$, то сила тяжести левой половины стержня приложена в центре тяжести левой половины, то есть на расстоянии $\frac$ от точки подвеса. Сила тяжести правой горизонтальной части приложена также посередине этой части, то есть на расстоянии $\frac$ от точки подвеса. Сила тяжести вертикального (согнутого) конца имеет плечо $\frac$ от точки подвеса.

Тогда, с учетом того, что плечо силы $F$ равно $\frac$, можно записать уравнение моментов:

Откуда искомая сила

Задача 3. К гвоздю, вбитому в стенку, привязана нить, намотанная на катушку. Катушка висит, касаясь стенки так, как показано на рисунке. Радиус оси катушки $r=0,5$ см, радиус её щёчек $R=10$ см. Коэффициент трения между стенкой и катушкой $\mu=0,1$. При каком угле $\alpha$ между нитью и стенкой катушка висит неподвижно? Ответ выразить в градусах, округлив до целых.

Расставим силы, действующие на катушку. По второму закону Ньютона в проекциях на горизонтальную ось

Запишем уравнение моментов относительно центра катушки (силы $N$ и $mg$ имеют нулевые длины плечей):

При максимальном угле $\alpha$ сила трения покоя является максимально возможной, поэтому $F_=\mu N=\mu\cdot T \sin\alpha.$ Подставляя полученное значение $F_$ в уравнение моментов, получаем

$$T\cdot r=\mu\cdot T\cdot R\cdot\sin\alpha,$$

Задача 4. Механическая система, параметры которой приведены на рисунке, находится в состоянии равновесия. Зная углы $\alpha=30^$ и $\beta=60^$ и массу $m_1=2$ кг, найти массу $m_2$. Ответ выразить в кг, округлив до целых.

Пусть $T_1$, $T_2$ и $T$ — соответственно силы натяжения левой, правой и средней нитей. Поскольку средняя нить невесома, силы, действующие на нее, скомпенсированы. Таким образом, для равенства сил в проекциях на горизонтальную ось можно записать

$$T_1\cdot \cos\alpha=T_2\cdot \cos\beta=T.$$

Второй закон Ньютона для первого груза (на вертикальную ось) может быть записан и преобразован:

$$m_1\cdot g=T_1\cdot \sin\alpha=\frac\cdot\sin\alpha=T\cdot \operatorname.$$

Аналогично для второго груза

$$m_2\cdot g=T\cdot \operatorname.$$

Разделив одно на другое, имеем

Задача 5. Однородная балка массой $M=10$ кг и длиной $l=2,4$ м подвешена за концы на двух пружинах. Обе пружины в ненагруженном состоянии имеют одинаковую длину, но при действии одинаковой силы удлинение правой в $n=5$ раз больше чем у левой. На каком расстоянии $S$ от левого конца балки надо положить груз массой $m=40$ кг, чтобы балка приняла горизонтальное положение? Ответ выразить в см, округлив до целых.

Рассмотрим рисунок и составим систему уравнений: одно относительно точки $A$ прикрепления левой пружины, второе – относительно точки $B$ прикрепления правой.

Из условия, что «при действии одинаковой нагрузки удлинение правой пружины в $n$ раз больше, чем удлинение левой» заключаем, что $\frac=n$. На правой части рисунка видно, что $\Delta x_1=\Delta x_2=\Delta x$, следовательно, можно записать

Эта статья продолжает блок статей, связанных с определением силы трения в разных ситуациях. Для начала нужно четко себе представить, что, пока тело неподвижно, сила трения равна той силе, с которой воздействуют на тело, и только после того, как тело сдвинется с места, сила трения больше не изменяется. Также помним обязательно тот факт, что произведение коэффициента трения на силу реакции опоры – это сила трения скольжения, и работает эта формула только когда тело уже движется.

Запишем второй закон Ньютона в проекциях на вертикальную ось, которую направим вверх:

Чтобы бусинка не соскальзывала, нужно, чтобы $a=0$

Натяжение нити равно силе, с которой бусинка воздействует на нить – а это сила трения:

Ответ: $a=5$ м/с$^2$, $T=0,05$ Н, $ F_=0,1$ Н.

Задача 2. Брусок массой $m=2$ кг зажат между двумя вертикальными плоскостями с силой $F=10$ Н. Найти ускорение бруска и силу трения между бруском и плоскостью при его проскальзывании. Какую минимальную вертикальную силу $F_$ нужно приложить к бруску, чтобы его: а) удержать от проскальзывания; б) поднимать вверх? Коэффициент трения $\mu=0,5$.

Сначала брусок просто зажат, но не настолько сильно, чтобы сохранять неподвижность. Поэтому он будет проскальзывать: съезжать вниз. Найдем его ускорение (ось направляем вверх):

Силу трения учитываем дважды, так как брусок одинаково трется как о левую, так и правую стенку. Сила реакции опоры – сила, с которой брусок зажат:

Чтобы удержать брусок от проскальзывания необходимо, чтобы его ускорение было бы равно нулю $a=0$. Тогда сила трения помогает нам удерживать брусок, и направлена вверх.

$$F_=20 -2\cdot 0,5 \cdot 10=10$$

Ответ: $a=5$ м/с$^2$, $F_=10$ Н, $F_1=30$ Н.

Задача 3. Через неподвижное, горизонтально расположенное на некоторой высоте бревно переброшена веревка. Чтобы удержать груз массой $m=6$ кг, подвешенный на одном конце веревки, необходимо тянуть второй конец веревки с минимальной силой $T_1=40$ Н. Определить минимальную силу $T_2$, с которой необходимо тянуть веревку, чтобы груз начал подниматься.

Рассмотрим сначала ситуацию, когда груз просто удерживают на веревке, переброшенной через бревно, в подвешенном состоянии. В этом случае веревка будет тереться о дерево, в результате возникающая сила трения помогает нам удерживать груз, то есть

Теперь будем тянуть веревку, поднимая груз. В этом случае сила трения действует против нас: ведь нам приходится ее преодолевать.

Задача 4. Магнит $A$ массой $m=5$ кг притягивается к стенке с силой $F_1=5$ Н. Если к магниту приложить еще силу $F_2=20$ Н, составляющую угол $\alpha=30^$ со стенкой, то куда и с каким ускорением будет двигаться магнит? Коэффициент трения между стенкой и магнитом $\mu=0,2$. При каких значениях $\mu$ магнит не будет двигаться?

Так как сила направлена вверх, предположим, что и магнит движется вверх с ускорением $a$. Направим ось $y$ вверх и запишем уравнение по второму закону Ньютона:

Сила, с которой магнит давит на стенку, равна

А сила трения тогда равна

Тогда ускорение магнита равно:

Мы получили отрицательное ускорение, следовательно, предположение о движении магнита вверх неверно. Нужно заново составить уравнение с учетом этого факта. Тогда:

Тогда ускорение магнита будет равно:

Если ускорение равно нулю, то магнит неподвижен (может быть неподвижным). При этом условии коэффициент трения равен:

Ответ: ускорение магнита $a=5,94$ м/с$^2$, направлено вниз, коэффициент трения, обеспечивающий неподвижность $\mu=2,18$.

Через неподвижное горизонтально закрепленное бревно переброшена веревка.

Для того, чтобы удерживать груз массой m = 6 кг, подвешенный к этой веревке, нужно прикладывать к ней силу F1 = 40 H.

С какой минимальной силой F2 нужно тянуть веревку, чтобы груз начал подниматься?

При удержании груза :

Fтр = m * g - F₁ = 6 кг * 10 Н / кг - 40 Н = 20 Н

F₂ = 60 Н + 20 Н = 80 Н.

Какую силу в идеальном случае прикладывает к веревке рабочий если масса равномерно поднимаемого груза 50 кг?

Какую силу в идеальном случае прикладывает к веревке рабочий если масса равномерно поднимаемого груза 50 кг.

Действует ли сила Архимеда на подвешенный на веревку груз, если он находится в воздухе?

Обоснуйте пожайлуста ответ.

Груз массой 20кг подвешен на веревке равноускоренно поднимают вверх в течение 10 с на высоту 5 м определить силу натяжения веревки?

Груз массой 20кг подвешен на веревке равноускоренно поднимают вверх в течение 10 с на высоту 5 м определить силу натяжения веревки.

1. При подъеме груза массой 5 кг с помощью подвижного блока свободный конец веревки вытянули на 4 м?

1. При подъеме груза массой 5 кг с помощью подвижного блока свободный конец веревки вытянули на 4 м.

На какую высоту был поднят груз и какую силу при этом приложили?

2. Какую силу нужно приложить к свободному концу веревки, чтобы с помощью подвижного блока поднять груз массой 10 кг на высоту 50 см?

На сколько при этом будет вытянут свободный конец веревки?

Груз массой 60кг поднимают с помощью подвижного блока?

Груз массой 60кг поднимают с помощью подвижного блока.

Какую силу прикладывает к свободному концу веревки, если КПД блока 75%?

Веревка может выдержать груз массой 200 кг можно ли с помощью этой веревки поднять 400 кг?

Груз массой 30 кг поднимают с помощью неподвижного блока, прикладывая к концу веревки силу 300 Н?

Груз массой 30 кг поднимают с помощью неподвижного блока, прикладывая к концу веревки силу 300 Н.

Ускорение груза равно.

При помощи подвижного блока поднимают груз массой 50 кг на высоту 3 метра?

При помощи подвижного блока поднимают груз массой 50 кг на высоту 3 метра.

Какая сила была приложена к веревке при подъеме груза, если КПД установки 87%.

С какой силой надо тянуть за конец веревки чтобы поднять груз 1200 Н при помощи комбинации блоков 1 неподвижный и 2 подвижных блоков?

С какой силой надо тянуть за конец веревки чтобы поднять груз 1200 Н при помощи комбинации блоков 1 неподвижный и 2 подвижных блоков.

Задача 1?

182. В файле решение задачи, помогите объяснить откуда что берётся.

неподвижное горизонтально закрепленное бревно переброшена веревка.

того, чтобы удерживать груз массой m = 6 кг, подвешенный к этой веревке, нужно прикладывать к ней силу F1 = 40 H.

минимальной силой F2 нужно

тянуть веревку, чтобы груз начал подниматься?

На странице вопроса Через неподвижное горизонтально закрепленное бревно переброшена веревка? из категории Физика вы найдете ответ для уровня учащихся 5 - 9 классов. Если полученный ответ не устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно, вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где можно обсудить тему с помощью обратной связи.

(20 * 10) + (20 * 6) = 200 + 120 = 320 м (то общий путь). За первые 20с пройдено 200м, за другие 120м.

20сек со скоростью 10м / сек Следовательно 20•10 = 200 м за первые 20сек 20сек со скоростью 6м / сек 20•6 = 120 м за вторые 20 сек 200 + 120 = 320 м всего.

Ответ : Объяснение : (61 - 5) / 70 + 5 / 10 = (56 + 35) / 70 = 91 / 70 = 1, 3 ч или 1 ч 18 мин потребуется танку пройти заданное расстояние. А если так хочется получить ответ в секундах, тогда принимай : 1, 3·3600 = 4680 сек.

V ускорения равна 5, умножить, на 0. 6 равно 3 м / с.

Vускорения равна 5 умножить на 0. 6 равно 3 м / с.

Дано V = 20 cм3 p = 1000 кг \ м3 Fa - ? Fa = pgV = 1000 * 10 * 0, 000020 = 0, 2 Н Ответ Fa = 0, 2 Н.

Q = cm (t - t0) = 390х10х2 = 7800 Дж с - ужельная теплоемкость меди 390 Дж / кг (t - t0) - разница между конечной и начальной температурой, по условию задачи она равна 2 градусам Надеюсь оформишь задачу самостоятельно Успеха.

Дано : 5с, 4м / с дано : за 5 с до финишабы рана 18км / ч, а на финише 25, 2км / ч дано : 0, 8 с2 5 с.

Дано : m = 2 т = 2000 кг t = 25°C tпл = 1083°С - температура плавления меди с = 390 Дж / кг·°С - удельная теплоемкость меди λ = 180 000 Дж / кг - удельная теплота плавления меди Q = c·m·(tпл - t) + λ·m = = 390·2000·(1083 - 25) + 180 000·2000 ≈ 1190 М..

3 часа 50 минут = 110минут 290 : 110~(приближённо равно) 3км / мин.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Читайте также: