Какую работу совершает сила, действующая на сани массой 10 кг, когда они стоят

Question

Физика: Какую работу совершает сила, действующая на сани массой 10 кг, когда они стоят на горизонтальной дороге и приложенная сила равна 60 Н, направленная вверх под углом 30 градусов к горизонту?

Puteshestvennik_Vo_Vremeni · Accepted Answer

Для решения этой задачи воспользуемся базовыми формулами механики.

Сначала определим силу трения

F_{тр}

, действующую на сани. Формула для силы трения выглядит следующим образом:

F_{тр} = μ \cdot F_{н},

где

μ

- коэффициент трения,

F_{н}

- нормальная сила. В данной задаче нормальная сила равна весу саней

F_{н} = m \cdot g

, где

m

- масса саней,

g

- ускорение свободного падения (

g \approx 9.8 {м/с}^{2}

).

Подставим значения в формулу и вычислим силу трения:

F_{тр} = 0.2 \cdot (10 кг \cdot 9.8 {м/с}^{2}) = 19.6 Н .

Далее определим работу

A

силы, приложенной к саням. Формула для работы силы выглядит следующим образом:

A = F \cdot s \cdot \cos θ,

где

F

- сила,

s

- перемещение,

θ

- угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данной задаче сила равна 60 Н, перемещение равно

s = v \cdot t = a \cdot t^{2}

, где

v

- скорость,

a

- ускорение,

t

- время. Ускорение можно определить через второй закон Ньютона

F_{сум} = m \cdot a

, где

F_{сум}

- сумма всех сил. В нашем случае суммарная сила равна

F_{сум} = F - F_{тр}

.

Подставим значения в формулу и вычислим суммарную силу и ускорение:

F_{сум} = 60 Н - 19.6 Н = 40.4 Н .

a = \frac{F_{сум}}{m} = \frac{40.4 Н}{10 кг} = 4.04 {м/с}^{2} .

Теперь можем определить перемещение:

s = a \cdot t^{2} = 4.04 {м/с}^{2} \cdot (10 с)^{2} = 404 м .

Окончательно, определим работу силы за первые 10 секунд:

A = F \cdot s \cdot \cos θ = 60 Н \cdot 404 м \cdot \cos 30^{\circ} \approx 12, 038 Дж .

Таким образом, работа силы за первые 10 секунд равна приблизительно 12,038 Дж.

Какую работу совершает сила, действующая на сани массой 10 кг, когда они стоят на горизонтальной дороге и приложенная

Puteshestvennik_Vo_Vremeni

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!

Какую работу совершает сила, действующая на сани массой 10 кг, когда они стоят на горизонтальной дороге и приложенная

Puteshestvennik_Vo_Vremeni

Яким є Коефіцієнт Корисної Дії двигуна підйомного пристрою, якщо його потужність...

Какова будет скорость тела массой m1 = 2 кг после взаимодействия с телом массой m2 = 5 кг, которое...

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!