Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями одна из которых вертикальная
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их пересечения горизонтальна (см. рисунок). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку равна 10 Н и в n = 3 раза меньше, чем сила давления на цилиндр со стороны другой плоскости. Определите массу цилиндра. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр.
Какие законы Вы используете для описания равновесия тела? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Обоснование. При отсутствии трения на цилиндр действуют сила тяжести, силы реакции опоры со стороны стенок. В инерциальной системе отсчета применимо условие равновесия невращающегося твердого тела.
Укажем все силы, действующие на цилиндр (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:
Запишем проекции этого уравнения на горизонтальную и вертикальную оси:
Найдём из второго уравнения
В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка.
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия твёрдого тела);
II) сделан правильный рисунок с указанием внешних сил, действующих на стержень и шары;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями одна из которых вертикальная
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их пересечения горизонтальна (см. рисунок). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку равна 10 Н и в n = 3 раза меньше, чем сила давления на цилиндр со стороны другой плоскости. Определите массу цилиндра. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр.
Укажем все силы, действующие на цилиндр (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:
Запишем проекции этого уравнения на горизонтальную и вертикальную оси:
Найдём из второго уравнения
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия твёрдого тела);
II) сделан правильный рисунок с указанием внешних сил, действующих на стержень и шары;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями одна из которых вертикальная
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их пересечения горизонтальна (см. рисунок). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку в раза превышает силу тяжести, действующую на цилиндр. Найдите угол α между плоскостями. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр.
Какие законы Вы используете для описания равновесия тела? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Обоснование. При отсутствии трения на цилиндр действуют сила тяжести, силы реакции опоры со стороны стенок. В инерциальной системе отсчета применимо условие равновесия невращающегося твердого тела.
Укажем все силы, действующие на цилиндр (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:
Запишем проекции этого уравнения на горизонтальную и вертикальную оси:
Разделим первое уравнение на второе: Из условия известно, что Значит, следовательно, угол α равен 30°.
Приведём другой способ решения.
Тело неподвижно, следовательно, сумма всех моментов сил, действующих на тело равна нулю. Рассмотрим сумму моментов сил относительно точки O. Пусть x — плечо силы тяжести, а y — плечо силы N2. Получим:
Запишем плечи этих сил: где R — радиус цилиндра. Получаем:
Откуда следовательно, угол α равен 30°.
В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка.
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия твёрдого тела);
II) сделан правильный рисунок с указанием внешних сил, действующих на стержень и шары;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями одна из которых вертикальная
Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их пересечения горизонтальна (см. рисунок). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку в раза превышает силу тяжести, действующую на цилиндр. Найдите угол α между плоскостями. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр.
Укажем все силы, действующие на цилиндр (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:
Запишем проекции этого уравнения на горизонтальную и вертикальную оси:
Разделим первое уравнение на второе: Из условия известно, что Значит, следовательно, угол α равен 30°.
Приведём другой способ решения.
Тело неподвижно, следовательно, сумма всех моментов сил, действующих на тело равна нулю. Рассмотрим сумму моментов сил относительно точки O. Пусть x — плечо силы тяжести, а y — плечо силы N2. Получим:
Запишем плечи этих сил: где R — радиус цилиндра. Получаем:
Откуда следовательно, угол α равен 30°.
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия твёрдого тела);
II) сделан правильный рисунок с указанием внешних сил, действующих на стержень и шары;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
