Какова масса коробки, если она равномерно тянется по горизонтальной поверхности с веревкой, образующей угол 60 градусов с горизонтом, и сила натяжения составляет 12 ньютона?
Пупсик
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон тяготения и компоненты силы натяжения по горизонту и вертикали. Давайте разложим силу натяжения на горизонтальную и вертикальную составляющие.
Горизонтальная составляющая силы натяжения будет равна: \( F_{гор} = F_{нат} \cdot \cos(\theta) \), где \( F_{гор} \) - горизонтальная составляющая силы натяжения, а \( \theta \) - угол между веревкой и горизонтом.
Вертикальная составляющая силы натяжения будет равна: \( F_{верт} = F_{нат} \cdot \sin(\theta) \), где \( F_{верт} \) - вертикальная составляющая силы натяжения.
Так как коробка тянется по горизонтальной поверхности без ускорения, то сила тяжести, действующая на неё в вертикальном направлении, будет уравновешиваться вертикальной составляющей силы натяжения:
\( F_{тяж} = F_{верт} \).
Из условия задачи мы знаем, что сила натяжения равна 12 ньютонам:
\( F_{нат} = 12 \, \text{Н} \).
Теперь мы можем решить задачу. Подставим данное значение силы натяжения в формулы:
\( F_{гор} = 12 \cdot \cos(60^\circ) \),
\( F_{верт} = 12 \cdot \sin(60^\circ) \),
\( F_{тяж} = F_{верт} \).
Вычислим значения:
\( F_{гор} = 12 \cdot \cos(60^\circ) = 12 \cdot 0.5 = 6 \, \text{Н} \),
\( F_{верт} = 12 \cdot \sin(60^\circ) = 12 \cdot 0.866 \approx 10.392 \, \text{Н} \),
\( F_{тяж} = F_{верт} = 10.392 \, \text{Н} \).
Теперь мы знаем, что вертикальная составляющая силы натяжения равна силе тяжести и обозначает массу коробки, умноженную на ускорение свободного падения:
\( F_{тяж} = m \cdot g \).
Здесь \( m \) - масса коробки, а \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²).
Выразим массу коробки:
\( m = \frac{F_{тяж}}{g} \).
Подставим значения:
\( m = \frac{10.392}{9.8} \approx 1.06 \, \text{кг} \).
Итак, масса коробки равна примерно 1.06 кг.
Горизонтальная составляющая силы натяжения будет равна: \( F_{гор} = F_{нат} \cdot \cos(\theta) \), где \( F_{гор} \) - горизонтальная составляющая силы натяжения, а \( \theta \) - угол между веревкой и горизонтом.
Вертикальная составляющая силы натяжения будет равна: \( F_{верт} = F_{нат} \cdot \sin(\theta) \), где \( F_{верт} \) - вертикальная составляющая силы натяжения.
Так как коробка тянется по горизонтальной поверхности без ускорения, то сила тяжести, действующая на неё в вертикальном направлении, будет уравновешиваться вертикальной составляющей силы натяжения:
\( F_{тяж} = F_{верт} \).
Из условия задачи мы знаем, что сила натяжения равна 12 ньютонам:
\( F_{нат} = 12 \, \text{Н} \).
Теперь мы можем решить задачу. Подставим данное значение силы натяжения в формулы:
\( F_{гор} = 12 \cdot \cos(60^\circ) \),
\( F_{верт} = 12 \cdot \sin(60^\circ) \),
\( F_{тяж} = F_{верт} \).
Вычислим значения:
\( F_{гор} = 12 \cdot \cos(60^\circ) = 12 \cdot 0.5 = 6 \, \text{Н} \),
\( F_{верт} = 12 \cdot \sin(60^\circ) = 12 \cdot 0.866 \approx 10.392 \, \text{Н} \),
\( F_{тяж} = F_{верт} = 10.392 \, \text{Н} \).
Теперь мы знаем, что вертикальная составляющая силы натяжения равна силе тяжести и обозначает массу коробки, умноженную на ускорение свободного падения:
\( F_{тяж} = m \cdot g \).
Здесь \( m \) - масса коробки, а \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²).
Выразим массу коробки:
\( m = \frac{F_{тяж}}{g} \).
Подставим значения:
\( m = \frac{10.392}{9.8} \approx 1.06 \, \text{кг} \).
Итак, масса коробки равна примерно 1.06 кг.
Знаешь ответ?