Какова масса саней с грузом, если упряжка собак развивает силу тяги 600 H и движется с ускорением 0.5 м/с^2, а коэффициент трения между санями и снегом равен 0.1?
Magicheskiy_Vihr
Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила равна массе тела, умноженной на ускорение. Мы также можем использовать формулу для силы трения, которая равна произведению коэффициента трения и нормальной силы.
Для начала, определим нормальную силу. Нормальная сила равна весу всей системы (собак плюс сани с грузом), поскольку все они находятся на горизонтальной поверхности. Вес можно рассчитать, умножив массу на ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2).
Нормальная сила = (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение свободного падения
Теперь, используя второй закон Ньютона, можем записать уравнение:
600 Н - Сила трения = (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение
Сила трения = коэффициент трения × нормальная сила
Теперь мы можем объединить эти уравнения и решить задачу:
600 Н - 0.1 × (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение = (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение
Теперь нам нужно решить это уравнение относительно массы саней с грузом. Распишем его пошагово:
600 Н - 0.1 × масса собаки × ускорение - 0.1 × масса саней с грузом × ускорение = масса собаки × ускорение + масса саней с грузом × ускорение
Раскроем скобки:
600 Н - 0.1 × масса собаки × ускорение - 0.1 × масса саней с грузом × ускорение = масса собаки × ускорение + масса саней с грузом × ускорение
Перенесем все члены с массой саней с грузом влево, а все остальные члены вправо:
600 Н - 0.1 × масса саней с грузом × ускорение - масса саней с грузом × ускорение = 0.1 × масса собаки × ускорение + масса собаки × ускорение
Упростим уравнение:
600 Н - 0.2 × масса саней с грузом × ускорение = 0.2 × масса собаки × ускорение
Теперь разделим обе части уравнения на ускорение:
\[\frac{600 Н}{0.2 × ускорение} - масса саней с грузом = масса собаки\]
Таким образом, итоговая формула для вычисления массы саней с грузом будет следующей:
Масса саней с грузом = \[\frac{600 Н}{0.2 × ускорение} - масса собаки\]
Заметьте, что единицы силы (ньютоны) и ускорение (м/с^2) должны быть согласованы, чтобы получить правильный результат.
Для начала, определим нормальную силу. Нормальная сила равна весу всей системы (собак плюс сани с грузом), поскольку все они находятся на горизонтальной поверхности. Вес можно рассчитать, умножив массу на ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2).
Нормальная сила = (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение свободного падения
Теперь, используя второй закон Ньютона, можем записать уравнение:
600 Н - Сила трения = (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение
Сила трения = коэффициент трения × нормальная сила
Теперь мы можем объединить эти уравнения и решить задачу:
600 Н - 0.1 × (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение = (масса собак + масса саней с грузом) × ускорение
Теперь нам нужно решить это уравнение относительно массы саней с грузом. Распишем его пошагово:
600 Н - 0.1 × масса собаки × ускорение - 0.1 × масса саней с грузом × ускорение = масса собаки × ускорение + масса саней с грузом × ускорение
Раскроем скобки:
600 Н - 0.1 × масса собаки × ускорение - 0.1 × масса саней с грузом × ускорение = масса собаки × ускорение + масса саней с грузом × ускорение
Перенесем все члены с массой саней с грузом влево, а все остальные члены вправо:
600 Н - 0.1 × масса саней с грузом × ускорение - масса саней с грузом × ускорение = 0.1 × масса собаки × ускорение + масса собаки × ускорение
Упростим уравнение:
600 Н - 0.2 × масса саней с грузом × ускорение = 0.2 × масса собаки × ускорение
Теперь разделим обе части уравнения на ускорение:
\[\frac{600 Н}{0.2 × ускорение} - масса саней с грузом = масса собаки\]
Таким образом, итоговая формула для вычисления массы саней с грузом будет следующей:
Масса саней с грузом = \[\frac{600 Н}{0.2 × ускорение} - масса собаки\]
Заметьте, что единицы силы (ньютоны) и ускорение (м/с^2) должны быть согласованы, чтобы получить правильный результат.
Знаешь ответ?