1. Каково будет ускорение учебника, если находящаяся на горизонтальной крышке стола книга массой 0,5 кг начинает

1. Каково будет ускорение учебника, если находящаяся на горизонтальной крышке стола книга массой 0,5 кг начинает движение под действием поступательной горизонтальной силы f (с вектором), модуль которой равен 2 н? Учтите, что коэффициент трения μ между книгой и поверхностью стола равен 0,3.

2. Как изменится ответ в первом вопросе, если направленная под углом 30° к горизонту сила f (с вектором) будет действовать на книгу: а) вверх, б) вниз?
Elf

Elf

Давайте рассмотрим оба вопроса подробно.

1. Чтобы найти ускорение \( a \) книги, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила \( F \) равна произведению массы \( m \) на ускорение \( a \). Формула выглядит следующим образом: \(\sum F = m \cdot a\).

В данном случае, сила трения \( f_t \) между книгой и поверхностью стола равна произведению коэффициента трения \( \mu \) на нормальную силу \( N \). Нормальная сила равна произведению массы книги \( m \) на ускорение свободного падения \( g \). Формула для силы трения выглядит следующим образом: \( f_t = \mu \cdot N \), где \( N = m \cdot g \).

Теперь мы можем записать уравнение сил для данной задачи: \( f - f_t = m \cdot a \).

Подставим значения и решим уравнение:

\[ f - \mu \cdot N = m \cdot a \]
\[ f - \mu \cdot m \cdot g = m \cdot a \]
\[ a = \frac{f}{m} - \mu \cdot g = \frac{2 \text{ Н}}{0.5 \text{ кг}} - 0.3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2\]

Таким образом, ускорение учебника будет равно \( \approx 1.2 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \).

2. Для определения изменения ответа в первом вопросе в зависимости от направления силы \( f \), мы должны разложить силу \( f \) на две компоненты: горизонтальную и вертикальную.

а) Если сила \( f \) направлена вверх под углом 30° к горизонту, мы будем интересоваться горизонтальной компонентой силы \( f \), так как она влияет на горизонтальное движение книги. Вертикальная компонента силы \( f \) не влияет на горизонтальное движение книги. Поэтому ускорение \( a \) останется таким же, как и в первом вопросе: \( a \approx 1.2 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \).

б) Если сила \( f \) направлена вниз под углом 30° к горизонту, горизонтальная компонента силы \( f \) будет направлена противоположно горизонтальной компоненте силы \( f \) из первого вопроса. Поэтому мы можем использовать то же уравнение и вычислить ускорение следующим образом:

\[ a = \frac{f}{m} - \mu \cdot g = \frac{-2 \text{ Н}}{0.5 \text{ кг}} - 0.3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2\]

Таким образом, ускорение \( a \) будет равно \( \approx -1.2 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \) в этом случае.

Вот подробное решение в обоих вопросах. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, задавайте!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello