2017-05-07
На горизонтальной плоскости с коэффициентом трения $k$ находятся два тела: брусок и электромотор с батарейкой на подставке. На ось электромотора намотана нить, свободный конец которой соединен с бруском. Расстояние между обоими телами равно $l$. После включения мотора брусок, масса которого в два раза больше массы другого тела, начал двигаться с постоянным ускорением $w$. Через сколько времени оба тела столкнутся?
Решение:
Второй закон Ньютона в проекциях на плоскость:
Для бруска, $T - 2kmg = (2m) w$ (1)
Для двигателя, $T - kmg = mw^{ \prime}$ (2)
Теперь, из уравнения кинематики в системе отсчета бруска или двигателя:
$l = \frac{1}{2} (w + w^{ \prime})t^{2}$ (3)
Из (1), (2) и (3) получаем время столкновения
$t = \sqrt{2l/(kg + 3w)}$