Естественные науки

МАЛЬЧИК ТОЛКАЕТ ГРУЗ...

Мальчик толкает груз в виде параллелепипеда равномерно по горизонтальному полу, упирая руки о верхнее ребро груза и направляя силу горизонтально. Длина (в направлении движения) груза превышает его высоту в два раза. Коэффициент трения скольжения не постоянна, а в направлении движения растёт от нуля постепенно и неограниченно. Наибольшая сила, которую может развивать мальчик, в два раза превышает вес груза.
При достижении какого значения коэффициента трения скольжения дальнейшее ведение груза указанным образом будет нарушено или вообще станет невозможным?
Александрина ;)
Александрина ;)
91 722
μ_max=2
НС
Наталья Сирота
38 779
Лучший ответ
Александрина ;) По-моему, задолго до этого произойдёт опрокидывание груза, что является "нарушением условия ведения груза указанным образом". Иначе говоря, ответ не 2.
Наталья Сирота ΣΜ=0: G*1=G*μ*1. Опрокинется, когда пацан будет толкать еще вполсилы.
Да, ответ не равен 2.
Если бесплатно, то придурок.
Владимир Никитин
Владимир Никитин
51 973
Бедный мальчик...
Евгений Леушкин
Евгений Леушкин
61 451
Мальчик толкает груз... главное, толкнуть дороже, чем купил!
С#
Серый #=#
92 464
Александр Дрофа Тест на национаьность =)
Мальчик толкает груз...
-Ну и дурак. -> Русский.
-Сколько ему за это заплатят? -> американец
-главное дороже чем купил -> еврей
-толкает груз на заводе "Эппл" вместо робота -> китаец
где=то семь - восемь.
Надежда Погодаева
Надежда Погодаева
58 686
Будет красиво к грузу приделать сверху еще такой же по форме _невесомый_ груз, чисто для симметрии. Моменты и силы это никак не изменит.
Чтоб мальчик и сила тяжести симметрично крутили квадрат (в плоскости рисунка) в разные стороны вокруг угла квадрата в момент времени, с которого квадрат вращаться начинает.
Тут момент силы реакции опоры вокруг угла квадрата аккурат обнуляется - сила реакции целиком прикладываеися к вершине квадрата (ребру груза), переставая помогать мальчику уравновешивать моменты, и мю = 1 в силу равномерности движения.
АП
Алла Пугина
34 449
Алла Пугина В ИСО груза рисуем все это безобразие.
Однородную горизонтальную доминошку 2х1 рисуем (груз), к ней сверху приделываем такую же, но невесомую, чтоб получить квадрат 2х2.
Линии действия толчковой силы мальчика и результирующей элементарных сил тяжести проходят, очевидно, через центр квадрата.

В момент переворачивания момент силы реакции нижней опоры обнуляется, и, понятно, толчковая сила мальчика и сила тяжести, действующая на груз, по модулю равны, поэтому мю равно фундаментальной математической постоянной 1.

Как тут получить другую фундаментальную математическую постоянную в ответе, я не понял ещё ни разу.
Стало интересно, а почему мальчик толкает груз?
По идее, груз может толкать и девочка и старый дед или бабка. Если надо подчеркнуть физическую силу толкающего груз, то лучше чтобы груз толкал качок-пауэрлифтер.

PS μ = 5/16 и вот почему:
Александр Дайснер
Александр Дайснер
25 107
Александр Дайснер PS У меня ошибка. На самом деле вот как надо:
1) перемещение центра масс при повороте вокруг угла на угол dφ - L/2 cos α, где L - длина диагонали, α - угол между горизонтом и диагональю.
2) перемещение угла к которому приложена сила = L dφ
Делим одно на другое чтобы получить правильную опрокидывающую компоненту силы
Fn = Fg/2 * cos α
А далее нарисовано правильно: сила которую нужно приложить проекция которой на опрокидывающую будет достаточна равна Fn / sin α
Итого ответ μ = 1 / (2 tg α)
По условиям tg α = 1/2, ответ μ = 1.
Александрина ;) В прежней задаче у меня был мышонок. Наверное, когда-нибудь дойдём и до дедушки.
такой мальчик только в штанах груз толкать может
ЯЛ
Яна Легонькова
23 088
В условии ничего не сказано про квадрокоптеры, которые поднимают этот груз над полом. Видать, автор, как это ни дико, предлагает решать задачу исходя из условий, что у мальчика нет квадрокоптеров. Где мы откопали этого автора - это, конечно, самый главный вопрос задачи, ибо перемещать груз толканием - такой способ распространился гораздо позже, чем была решена проблема лёгкого подъёма грузов. Так что исторически задача безграмотна.

А по математике: нужно сделать какой-то такой рисунок. Сила мальчика - синяя стрелка, сила тяжести - красная, сила подъёма - светло-зелёная (даже когда нет ни коптера, ни антигравитационной платформы, ящик всё равно не падает - это действует закон пола, гласящий, что с пола упасть нельзя), сила трения - оранжевая, сила инерции - фиолетовая.
Моменты сил относительно опрокидывания вокруг правого нижнего угла -
1:сила толкания, умноженная на высоту,
2: сила тяжести, умноженная на полширины, т. е. тоже на высоту,
3: сила инерции, умноженная на полвысоты,
4: сила подъёма (в древние времена её называли силой реакции опоры), меняющаяся так, чтобы ничто не опрокидывалось.
Сила трения вообще не интересна, её момент - нуль.

На этом рисунке видно, что если этот древний мальчик обладает мозгом гуппи (рыбка такая, памяти на несколько секунд) и не желает толкать груз с ускорением (сила инерции равна нулю), то максимальная сила, после которой груз опрокидывается, равна силе тяжести на груз - при превышении этой силы сила реакции опоры должна вылезти за пределы груза, чтобы дать вращательный момент в нужную сторону.

Ответ: μ = 1
Ирина Смирнова
Ирина Смирнова
12 614
Ирина Смирнова Мальчик точно не такой груз толкал?
.
Александрина ;) Ничего не скажешь: интересное вступление с привлечением квадрокоптеров, древней истории человечества и рыб с короткой памятью (получается, что рыба с нормальной памятью толкала бы груз обязательно с ускорением).
Ответ верен. Во всяком случае, и у меня так.
Ирина Смирнова Ну, рыба - не рыба, но если толкать с ускорением, можно набрать солидную скорость на начальных этапах и продвинуться за точку μ = 1. В начальный момент можно выдать все 2mg - рванёт вперёд с ускорением 2g. С ростом трения уменьшается ускорение, и 2mg его уже опрокинет - нужно и силу уменьшать. За точкой μ = 1 ускорение уже заменится на торможение. Потом, возможно, нужно будет уже тянуть назад, чтобы этот ящик не опрокинулся, потому что сила инерции при торможении уже опрокидывает ящик, а не стабилизирует... И так сразу и не сказать, в какой точке он остановится.

Похожие вопросы