Инженерная олимпиада 2023, 10 класс, задача 4
На горизонтальную ленту транспортера, которая движется со скоростью м/с, из накопителя станка падают готовые детали. Лента переносит детали до конца транспортера, где они сваливаются в ящик - приемник деталей. Расстояние между соседними деталями см. Из-за отключения электричества лента практически мгновенно останавливается. Сколько деталей свалится в ящик, если коэффициент трения между деталями и лентой равен ? Считать, что .
Сразу после остановки ленты детали имеют скорость м/с относительно ленты, и будут останавливаться благодаря трению. В ящик свалятся те детали, тормозной путь которых больше, чем расстояние от них до ящика в момент остановки транспортера. Тормозной путь тела, движущегося по шероховатой горизонтальной поверхности, можно найти из закона сохранения энергии
где - масса тела, - его начальная скорость, - коэффициент трения между телом и поверхностью. Отсюда находим
Поэтому в ящик свалятся
где квадратные скобки обозначают целую часть числа.
Правильная идея решения - найти тормозной путь деталей и сравнить его с расстоянием между деталями
Правильные формулы для тормозного пути
Правильная формула для количества деталей, упавших в ящик
Правильный ответ