С вершины шероховатой наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкий ящик, в котором находится груз массой (см. рисунок). Как изменятся максимальная скорость ящика и модуль работы силы нормальной реакции опоры, действующей на ящик, если с той же наклонной плоскости будет скользить тот же ящик с грузом массой ?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- Увеличится.
- Уменьшится.
- Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение:
Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона в проекции на вертикальную оси и горизонтальную оси .
Таким образом видим, что ускорение ящика не зависит от массы, следовательно оно не изменится. Теперь воспользуемся формулой расчёта пути при равноускоренном движении через начальную и конечную скорость . По условиям задачи и не изменились, а так как ускорение тоже осталось неизменным, то и максимальная (конечная) скорость ящика не изменилась.
Для ответа на второй вопрос вспомним, что сила реакции опоры перпендикулярна поверхности, то есть перпендикулярна траектории и пути по которому движется тело , следовательно работа такой силы по перемещению будет равна нулю, и значит она не изменится.