Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony. Styczeń 2026. Arkusz próbny. Zadanie 3.2.

Zadanie 3.

Jednorodną sztywną płytę P umieszczono na dwóch równoległych do siebie osiach z kołami. Przyjmij następujące dane oraz oznaczenia:

• siłę ciężkości działającą na płytę oznaczymy jako Qₚ
• osie oznaczymy jako O₁ oraz O₂
• koła umieszczone na końcach każdej osi są jednakowe
• środek masy płyty oznaczymy jako S
• osie O₁ oraz O₂ działają na płytę – odpowiednio – siłami reakcji F₁ oraz F₂
• krawędzie płyty oznaczymy jako A i B, odległości wzajemne między krawędziami płyty a osiami są następujące:

|AO₁|=2 m    |O₁O₂|=4 m    |O₂B|=3 m     

• układ rozpatrujemy w inercjalnym układzie odniesienia, w jednorodnym, ziemskim polu grawitacyjnym.

Sytuacje ilustruje rysunek 1.

Zadanie 3.2.

Rozważamy sytuację 2., gdy na płycie położono mały klocek K.

Siła ciężkości Qₖ działająca na klocek ma wartość Qₖ=0,4Qₚ.

Odległość środka klocka K od osi przechodzącej przez środek S płyty oznaczamy jako x.

Siły reakcji osi O₁ oraz O₂, działające na płytę w sytuacji 2., mają równe wartości: F₁=F₂.

Sytuacje 2. ilustruje rysunek 2.

Oblicz x. Zapisz obliczenia.