Задание 21 ЕГЭ по физике

Question

Легкая нить, привязанная к грузу массой $m=0,4$ кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила $\vec{F}$ . Левая часть нити вертикальна, а правая наклонена под углом $\alpha=30^\circ$ к горизонту (см. рис.). Постройте график зависимости модуля силы реакции стола $N$ от $F$ на отрезке $0\leq F\leq 10$ Н. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к грузу.

Accepted Answer

Изобразим силы:
Так как нить невесома и блок идеальный, $|T_1|=|T_2|=T$
Для точки А $m=0$. Распишем 2 закон Ньютона:
$F-T=0\Rightarrow F=T$
Распишем 2 закон Ньютона в проекции на ось $oy$:
$N+T-mg=0; N+F-mg=0\Rightarrow N=mg-F~(1)$
Рассмотрим момент отрыва, когда $N=0$:
$0=mg-F\Rightarrow F=mg=0,4\cdot 10=4~Н$
При $F=0\Rightarrow N=mg=0,4\cdot 10=4~Н$
Так как по уравнению (1) $N$ линейно зависит от $F$ $(F\in [0;4]~Н)$, то проведём прямую, соединяющую эти два положения. Когда произойдет отрыв тела $\Rightarrow N=0$ и при росте силы $F>4$ Н тело начинает двигаться равноускоренно. Изначально тело покоилось, пока $N$ не стало равным нулю.
https://youtu.be/4MZCPGBkMJI?t=4468

Задание 21 ЕГЭ по физике

Механика