12(МГИЭТ 2003). К вертикальной железной стене «прилипла» намагниченная шайба. К шайбе привязали легкую нить и тянут за нее так, что нить все время остается параллельной стене. Когда нить тянут вертикально вверх, шайба начинает двигаться при минимальной силе F1 = 1,6 Н; когда нить тянут вертикально вниз, шайба приходит в движение при F2 = 0,6 Н. Найдите массу m шайбы.
Рассмотрим силы, действующие на шайбу в вертикальном направлении, когда шайба начинает движение вверх:
сила направленная вверх − F1,
сила направленная вниз – mg,
сила направленная вниз – сила трения.
Шайба начинает движение вверх при условии, что
Рассмотрим силы, действующие на шайбу в вертикальном направлении, когда шайба начинает движение вниз:
сила направленная вниз − F1,
сила направленная вниз – mg,
сила направленная вверх – сила трения.
Шайба начинает движение вниз при условии, что
Выражая из уравнения (1) силу трения и подставляя в уравнение (2), получим
Тогда искомая масса
Вычислим массу
Ответ: m = 50 г.