Какова масса груза, который перемещается по горизонтальной плоскости с ускорением 5,9 м/с^2 под действием силы

Какова масса груза, который перемещается по горизонтальной плоскости с ускорением 5,9 м/с^2 под действием силы 294 Н, направленной под углом 30 градусов к горизонту, при коэффициенте трения груза о плоскость 0,1?
Robert

Robert

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать законы Ньютона.

Шаг 1: Разложение силы

Сначала мы разложим силу, действующую под углом 30 градусов к горизонту, на горизонтальную и вертикальную составляющие.

Горизонтальная составляющая силы F_x можно вычислить, умножив силу F на косинус угла:
\[ F_x = F \cdot \cos(30^{\circ}) \]

Вертикальная составляющая силы F_y может быть найдена умножением силы F на синус угла:
\[ F_y = F \cdot \sin(30^{\circ}) \]

Шаг 2: Расчет ускорения

Теперь мы можем вычислить ускорение груза, используя горизонтальную составляющую силы и коэффициент трения.

Ускорение a можно вычислить с помощью следующей формулы:
\[ a = \frac{{F_x - f}}{{m}} \]

Где f - сила трения, m - масса груза.

Шаг 3: Вычисление массы груза

Наконец, мы можем найти массу груза, используя ускорение и вертикальную составляющую силы.

Сила трения можно найти, умножив коэффициент трения на вертикальную составляющую силы:
\[ f = \mu \cdot F_y \]

Массу груза m можно вычислить с помощью следующей формулы:
\[ m = \frac{{F_x - f}}{{a}} \]

Теперь давайте приступим к вычислениям.
\[ F_x = 294 \, \text{Н} \cdot \cos(30^{\circ}) \]
\[ F_x = 294 \, \text{Н} \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{2} \]
\[ F_x \approx 254,26 \, \text{Н} \]

\[ F_y = 294 \, \text{Н} \cdot \sin(30^{\circ}) \]
\[ F_y = 294 \, \text{Н} \cdot \frac{1}{2} \]
\[ F_y = 147 \, \text{Н} \]

Теперь давайте рассчитаем силу трения:
\[ f = 0,1 \cdot 147 \, \text{Н} \]
\[ f = 14,7 \, \text{Н} \]

Наконец, рассчитаем массу груза:
\[ m = \frac{{254,26 \, \text{Н} - 14,7 \, \text{Н}}}{{5,9 \, \text{м/с}^2}} \]
\[ m \approx 40,987 \, \text{кг} \]

Таким образом, масса груза, который перемещается по горизонтальной плоскости с указанными параметрами, составляет примерно 40,987 кг.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello