2018-11-04
Бруски равных масс стоят на горизонтальному полу, соприкасаясь друг с другом. Когда их толкнули вправо со скоростью $v_{0}$, первый остановился, пройдя расстояние $L_{1} = 60 см$, а второй - расстояние $L_{2} = 40 см$. Какие расстояния $x_{1}$ и $x_{2}$ до остановки они прошли бы, если их с той же скоростью толкнуть влево?
Решение:
Расхождение брусков происходит из-за различия ускорений при торможении, вызванного различием коэффициентов трения: $a_{1} = \mu_{1}g < a_{2} = \mu_{2}g$. Тогда $2 \mu_{1}gL_{1} = v_{0}^{2}; 2 \mu_{2} gL_{2}= v_{0}^{2}$. При толчке влево соприкосновение брусков не исчезнет вплоть до остановки, у них будут одинаковые ускорения и пройденные расстояния $x_{1} = x_{2} = x$. Ускорение, найденное в этом случае из 2-го закона Ньютона $2ma = ( \mu_{1} + \mu_{2})mg$ и $a = ( \mu_{1} + \mu_{2})g/2$. Поскольку $( \mu_{1} + \mu_{2})gx = v_{0}^{2}$, то с учётом предыдущих соотношений $x = \frac{2L_{2}L_{1}}{L_{2} + L_{1}} = 48 см$