Какой модуль силы трения действует на покоящееся на наклонной плоскости тело массой 2 кг под действием прижимающей силы 10 Н, при угле наклона плоскости 30 градусов?
Smesharik
Для решения этой задачи мы можем использовать законы Ньютона и принцип равновесия. Первым шагом я предлагаю разбить силы, действующие на тело, на компоненты, параллельные и перпендикулярные наклонной плоскости.
1. Разложение силы тяжести:
Сила тяжести, действующая на тело, можно разложить на две компоненты: одна компонента параллельна наклонной плоскости, а вторая компонента перпендикулярна ей.
Сила тяжести \(F_G\) равна \(m \cdot g\), где \(m\) - масса тела, а \(g\) - ускорение свободного падения (принимаем равным приближенно 9.8 м/с²).
2. Компонента силы тяжести, параллельная наклонной плоскости:
Эта компонента будет вдоль оси наклонной плоскости и будет противодействовать силе трения.
Для ее определения нам понадобится найти синус угла наклона плоскости (30 градусов).
Синус 30 градусов равен \( \frac{1}{2} \).
Тогда компонента силы тяжести, параллельная плоскости, равна \( F_{\parallel} = m \cdot g \cdot \sin\theta \).
3. Компонента прижимающей силы:
Прижимающая сила, действующая на тело в направлении, перпендикулярном плоскости, будет равна \( F_{\perp} = F_{\text{приж}} \).
4. Сила трения:
Сила трения будет противодействовать компоненте силы тяжести, параллельной плоскости, поэтому модуль силы трения будет равен \( F_{\text{трения}} = F_{\parallel} \).
Теперь мы можем вычислить модуль силы трения, подставив значения в формулу:
\[ F_{\text{трения}} = m \cdot g \cdot \sin\theta \]
Подставим известные значения:
\( m = 2 \) кг, \( g \approx 9.8 \) м/с², \( \theta = 30 \) градусов:
\[ F_{\text{трения}} = 2 \cdot 9.8 \cdot \frac{1}{2} \approx 9.8 \] Н.
Таким образом, модуль силы трения, действующей на покоящееся на наклонной плоскости тело массой 2 кг под действием прижимающей силы 10 Н, при угле наклона плоскости 30 градусов, равен приблизительно 9.8 Н.
1. Разложение силы тяжести:
Сила тяжести, действующая на тело, можно разложить на две компоненты: одна компонента параллельна наклонной плоскости, а вторая компонента перпендикулярна ей.
Сила тяжести \(F_G\) равна \(m \cdot g\), где \(m\) - масса тела, а \(g\) - ускорение свободного падения (принимаем равным приближенно 9.8 м/с²).
2. Компонента силы тяжести, параллельная наклонной плоскости:
Эта компонента будет вдоль оси наклонной плоскости и будет противодействовать силе трения.
Для ее определения нам понадобится найти синус угла наклона плоскости (30 градусов).
Синус 30 градусов равен \( \frac{1}{2} \).
Тогда компонента силы тяжести, параллельная плоскости, равна \( F_{\parallel} = m \cdot g \cdot \sin\theta \).
3. Компонента прижимающей силы:
Прижимающая сила, действующая на тело в направлении, перпендикулярном плоскости, будет равна \( F_{\perp} = F_{\text{приж}} \).
4. Сила трения:
Сила трения будет противодействовать компоненте силы тяжести, параллельной плоскости, поэтому модуль силы трения будет равен \( F_{\text{трения}} = F_{\parallel} \).
Теперь мы можем вычислить модуль силы трения, подставив значения в формулу:
\[ F_{\text{трения}} = m \cdot g \cdot \sin\theta \]
Подставим известные значения:
\( m = 2 \) кг, \( g \approx 9.8 \) м/с², \( \theta = 30 \) градусов:
\[ F_{\text{трения}} = 2 \cdot 9.8 \cdot \frac{1}{2} \approx 9.8 \] Н.
Таким образом, модуль силы трения, действующей на покоящееся на наклонной плоскости тело массой 2 кг под действием прижимающей силы 10 Н, при угле наклона плоскости 30 градусов, равен приблизительно 9.8 Н.
Знаешь ответ?