Question

Две одинаковые длинные тяжёлые однородные доски лежат (одна на другой) на горизонтальной поверхности. Резким ударом верхней доске сообщили начальную скорость 2 м/с, направленную точно вдоль досок. Доски до самой остановки движутся поступательно. Ускорение свободного падения считайте равным 10 м/с2.

1) За какое время проскальзывание досок друг по другу прекратится, если коэффициент трения между досками равен 0,4, а коэффициент трения между нижней доской и поверхностью равен 0,25? Ответ выразите в секундах, округлив до десятых.

2) За какое время после сообщения верхней доске начальной скорости движение досок прекратится полностью? Ответ выразите в секундах, округлив до десятых.

3) На какое расстояние верхняя доска сместится относительно нижней? Ответ выразите в метрах, округлив до десятых.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

ускорение верхней доски a₁= - μ₁*g (при условии взаимного скольжения)

ускорение нижней доски a₂=  μ₁*g - 2*μ₂*g (при условии взаимного скольжения)

так как μ₁*g - 2*μ₂*g <0 (сила трения скольжения нижней доски по поверхности превышает силу трения между двумя досками) то скольжения доски 2 не происходит и a₂=0

это сильно упрощает все дальнейшие расчеты

за время t₁ проскальзывание между досок прекратится

v+a₁*t₁=a₂*t₁

t₁=v/(a₂-a₁)=v/(0 + μ₁*g)=0,5 сек - это ответ 1

так как нижняя доска неподвижна то движение досок прекратится полностью через время t₂=t₁=0,5 сек - это ответ 2

смещение верхней доски относительно нижней

v*t₁+a₁*t₁²/2-a₂*t₁²/2=2*0,5-0,4*10*0,5²/2-0*t₁²/2=0,5 м - это ответ 3

********************замеания****************************

респект составителю задания, возможно он ошибся )))

вероятно кто-то будет доказывать что формула a₂=  μ₁*g - 2*μ₂*g неверна

что верна формула a₂=  μ₁*g - 1*μ₂*g

бог - судья таким физикам )))

речь в том что на поверхность нижняя доска давит весом двух досок, поэтому сила трения удвоена.

решение было бы более громоздким если бы коэффициенты трения были бы μ₁ > 2*μ₂ например μ₁ =0,4 и μ₂ = 0,15, но это уже совсем другая история ....