Treść:

Uczniowie przeprowadzili doświadczenie mające na celu obserwację toczenia się krążka po powierzchni płaskiej. Krążek jest bryłą składającą się z trzech jednorodnych walców. Dwa z nich są jednakowe – każdy o masie 0,2 kg i promieniu 4 cm. Masa trzeciego walca wynosi 0,02 kg, a jego promień jest równy
1 cm. Na rysunku obok pokazano kształt krążka.

Na środkowy walec nawinięto nić, na której zainstalowano siłomierz mierzący siłę naciągu. Nić przełożono przez blok (mogący się obracać bez tarcia) i zawieszono na niej obciążnik w postaci pojemnika, do którego można było wsypywać dowolną ilość sypkiego produktu (np. piasku) i w ten sposób regulować naciąg nici. Gdy zestaw puszczono, obciążnik zaczął opadać, a krążek – toczyć się po poziomym stole. Na poniższym rysunku przedstawiono całość układu doświadczalnego.

Podczas ruchu krążka i obciążnika siła mierzona przez siłomierz była
A. większa od ciężaru obciążnika.
B. równa ciężarowi obciążnika.
C. mniejsza od ciężaru obciążnika.
Zaznacz poprawne zakończenie powyższego zdania i uzasadnij dokonany wybór.

---

Rozwiązanie:

Wiemy, że obciążnik porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Z tego wynika, że siła działająca w dół na obciążnik musi być większa od siły działającej na niego w górę. 

Siła mierzona przez siłomierz (siła naciągu nici, działająca na obciążnik w górę) jest mniejsza od jego ciężaru.

---

Odpowiedź: C. mniejsza od ciężaru obciążnika.