Решение

Республиканская олимпиада 2010 9 класс № 3
  1. Со стороны стола на шайбу действует сила трения равная

Работа этой силы «съест» кинетическую энергию шайбы, поэтому

*Примечание. Эту задачу также можно решать на основании 2 закона Ньютона.

  1. Запишем уравнение 2 закона Ньютона для шайбы

И воспользуемся определениями ускорения и скорости

Это соотношение справедливо для малых промежутков времени, но если просуммировать по всем промежуткам за все время движения, то его можно рассматривать для полных изменений скорости и координаты, поэтому

3. Так как массы шайб значительно меньше массы доски, то движение доски можно рассматривать независимо от движения шайб. На лоску действует сила трения со стороны стола (силой

трения со стороны шайб следует пренебречь ввиду малости их масс). Следовательно, до полной остановки доска пройдет путь равный

Очевидно, что все шайбы начнут двигаться относительно доски, обгоняя ее.

На каждую шайбу действует сила трения (независимой от скоростей доски и самой шайбы). Поэтому в той же системе отсчета, связанной с неподвижной поверхностью, каждая шайба может пройти (если не соскользнет с доски) до остановки путь равный

С доски соскользнут все шайбы, которые находились изначально на расстояниях меньших от переднего края доски. Число таких шайб

Здесь квадратные скобки обозначают целую часть числа.

  1. Запишем уравнение 2 закона Ньютона для шайбы в инерциальной системе отсчета, связанной с неподвижной поверхностью

где и координаты и скорости шайбы и доски. Применяя операцию суммирования, описанную в пункте 2, получим

Следует заметить, что путь , пройденный шайбой по доске, не зависит от закона торможения самой доски!

Число шайб, которые соскользнут с доски в этом случае равно

  1. Используя результат (10), полученный в предыдущем пункте, находим, что каждый электрон пройдет по проводу путь равный

Те электроны, которые находятся на меньших расстояниях от гальванометра пробегут через него. Их число равно

Они несут заряд