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
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.
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?