Прикладывается сила 2 Н для затаскивания бруска массой 800 г на наклонную плоскость с постоянной скоростью. Если коэффициент трения скольжения равен 0,4, то какой угол наклона имеет плоскость (в градусах)?
Камень_5452
Для решения данной задачи рассмотрим силы, действующие на брусок.
Во-первых, имеется сила тяжести \(F_{т}\), направленная вертикально вниз. Величина этой силы определяется весом бруска и равна \(mg\), где \(m\) - масса бруска (800 г = 0.8 кг), а \(g\) - ускорение свободного падения (принимается равным приближенно 9.8 м/с^2).
Во-вторых, на брусок действует горизонтальная сила трения скольжения \(F_{тр}\). Ее величина равна \(F_{тр} = \mu \cdot F_{н}\), где \(\mu\) - коэффициент трения скольжения, а \(F_{н}\) - нормальная реакция плоскости на брусок.
Так как брусок движется с постоянной скоростью, то сумма всех сил, действующих на него, равна нулю. Из этого следует, что сила тяжести и горизонтальная сила трения скольжения компенсируют друг друга.
Учитывая это, составим уравнение равновесия по горизонтали:
\[F_{тр} = F_{т}\]
\(\mu \cdot F_{н} = mg\)
Зная, что нормальная реакция плоскости на брусок равна силе тяжести, получим:
\(\mu \cdot mg = mg\)
Сократим массу \(m\) со всех частей уравнения:
\(\mu \cdot g = g\)
Теперь найдем значение угла наклона плоскости. Для этого воспользуемся следующим соотношением: \(\tan(\alpha) = \frac{{h}}{{l}}\), где \(\alpha\) - угол наклона плоскости, \(h\) - высота подъема и \(l\) - длина наклонной плоскости.
Так как высота подъема равна нулю (брусок движется горизонтально), то \(\tan(\alpha) = \frac{{0}}{{l}} = 0\).
Из свойств тангенса известно, что \(\tan(0) = 0\). Следовательно, угол наклона плоскости равен нулю градусов, то есть плоскость полностью горизонтальная.
Таким образом, угол наклона плоскости равен 0 градусов.
Во-первых, имеется сила тяжести \(F_{т}\), направленная вертикально вниз. Величина этой силы определяется весом бруска и равна \(mg\), где \(m\) - масса бруска (800 г = 0.8 кг), а \(g\) - ускорение свободного падения (принимается равным приближенно 9.8 м/с^2).
Во-вторых, на брусок действует горизонтальная сила трения скольжения \(F_{тр}\). Ее величина равна \(F_{тр} = \mu \cdot F_{н}\), где \(\mu\) - коэффициент трения скольжения, а \(F_{н}\) - нормальная реакция плоскости на брусок.
Так как брусок движется с постоянной скоростью, то сумма всех сил, действующих на него, равна нулю. Из этого следует, что сила тяжести и горизонтальная сила трения скольжения компенсируют друг друга.
Учитывая это, составим уравнение равновесия по горизонтали:
\[F_{тр} = F_{т}\]
\(\mu \cdot F_{н} = mg\)
Зная, что нормальная реакция плоскости на брусок равна силе тяжести, получим:
\(\mu \cdot mg = mg\)
Сократим массу \(m\) со всех частей уравнения:
\(\mu \cdot g = g\)
Теперь найдем значение угла наклона плоскости. Для этого воспользуемся следующим соотношением: \(\tan(\alpha) = \frac{{h}}{{l}}\), где \(\alpha\) - угол наклона плоскости, \(h\) - высота подъема и \(l\) - длина наклонной плоскости.
Так как высота подъема равна нулю (брусок движется горизонтально), то \(\tan(\alpha) = \frac{{0}}{{l}} = 0\).
Из свойств тангенса известно, что \(\tan(0) = 0\). Следовательно, угол наклона плоскости равен нулю градусов, то есть плоскость полностью горизонтальная.
Таким образом, угол наклона плоскости равен 0 градусов.
Знаешь ответ?