Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3342
2017-05-07 
В установке (рис.) известны массы стержня $M$ и шарика $m$, причем $M > m$. Шарик имеет отверстие и может скользить по нити с некоторым трением. Масса блока и трение в его оси пренебрежимо малы. В начальный момент шарик находился напротив нижнего конца стержня. После того как систему предоставили самой себе, оба тела стали двигаться с постоянными ускорениями. Найти силу трения между шариком и нитью, если через $t$ секунд после начала движения шарик оказался напротив верхнего конца стержня. Длина стержня равна $l$.
Решение:
Поскольку нить не связана с $m$, поэтому, если бы не было трения между нитью и шаром $m$, натяжение нити было бы равно нулю, и в результате оба тела находятся в свободном падении. Очевидно, что в данной задаче сила трения, создаваемая шаром на нити, является натяжением нити. Из условия задачи $w_{M} > w_{m}$ и так как оба ускорения направлены вниз, относительное ускорение $M = w_{M} - w_{m}$ направлено вниз. Кинематическое уравнение для шара в системе отсчета стержня в проекционной форме вдоль направления вверх дает:
$l = \frac{1}{2} (w_{M} - w_{m})t^{2}$ (1)
Второй закон Ньютона в проекции вертикально вниз стержня и шара дает,
$Mg - fr = Mw_{M}$ (2)
$mg - fr = mw_{m}$ (3)
Умножая уравнение (2) на $m$ и формулу. (3) на M и затем вычитая уравнение (3) из (2) и после использования уравнения (1) получим
$fr = \frac{2lMm}{(M-m)t^{2}}$
В установке (рис.) известны массы стержня $M$ и шарика $m$, причем $M > m$. Шарик имеет отверстие и может скользить по нити с некоторым трением. Масса блока и трение в его оси пренебрежимо малы. В начальный момент шарик находился напротив нижнего конца стержня. После того как систему предоставили самой себе, оба тела стали двигаться с постоянными ускорениями. Найти силу трения между шариком и нитью, если через $t$ секунд после начала движения шарик оказался напротив верхнего конца стержня. Длина стержня равна $l$.
Решение:
Поскольку нить не связана с $m$, поэтому, если бы не было трения между нитью и шаром $m$, натяжение нити было бы равно нулю, и в результате оба тела находятся в свободном падении. Очевидно, что в данной задаче сила трения, создаваемая шаром на нити, является натяжением нити. Из условия задачи $w_{M} > w_{m}$ и так как оба ускорения направлены вниз, относительное ускорение $M = w_{M} - w_{m}$ направлено вниз. Кинематическое уравнение для шара в системе отсчета стержня в проекционной форме вдоль направления вверх дает:
$l = \frac{1}{2} (w_{M} - w_{m})t^{2}$ (1)
Второй закон Ньютона в проекции вертикально вниз стержня и шара дает,
$Mg - fr = Mw_{M}$ (2)
$mg - fr = mw_{m}$ (3)
Умножая уравнение (2) на $m$ и формулу. (3) на M и затем вычитая уравнение (3) из (2) и после использования уравнения (1) получим
$fr = \frac{2lMm}{(M-m)t^{2}}$
