Problem P. 4952. (September 2017)

P. 4952. On a Physics lesson the teacher wants to check experimentally the result of the following, previously calculated problem (see the solution of exercise G. 587. on page 371:)

"A 2 N force is exerted on an initially stationary, easily moveable trolley of mass \(\displaystyle m=1.6\) kg for 0.5 s, and after the force ceased the trolley moves freely along the horizontal path. What distance is covered by the trolley during the first second after it started moving?"

How should the mass \(\displaystyle M\) of the weight shown in the figure be chosen, and what should the distance \(\displaystyle h\) be? (The masses of the wheels of the trolley, the pulley and the thread are negligible.)

(4 pont)

Deadline expired on October 10, 2017.

Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. Az \(\displaystyle m\) tömegű kiskocsi és a súly gyorsulásának nagysága:

\(\displaystyle a=\frac{Mg}{m+M}.\)

A fonalat feszítő \(\displaystyle F\) erő a nehezék mozgásegyenletéből számítható:

\(\displaystyle Mg-F=Ma,\qquad F=\frac{mM}{m+M}g.\)

Ez akkor egyezik meg a megadott 2 newtonnal, ha \(\displaystyle M\approx 0{,}23~\)kg.

Ha \(\displaystyle h=s_1\approx 15,6~\)cm, akkor a fonál az indulástól számított 0,5 másodperc múlva meglazul, a továbbiakban nem fejt ki húzóerőt a kiskocsira. Ilyen adatok mellett a tanár (ha megméri, hogy hol lesz a kiskocsi az indítás után 1 másodperccel) kísérletileg ellenőrizheti az elméleti számítás helyességét.

Statistics:

125 students sent a solution.
4 points:	82 students.
3 points:	4 students.
2 points:	11 students.
1 point:	20 students.
0 point:	5 students.
Unfair, not evaluated:	3 solutionss.

Problems in Physics of KöMaL, September 2017