Яке прискорення матимуть тіла, які знаходяться на похилій площині, якщо маса вантажу становить 20 кг, маса тіла

Яке прискорення матимуть тіла, які знаходяться на похилій площині, якщо маса вантажу становить 20 кг, маса тіла, підвішеного на шнурі, становить 4 кг, кут нахилу площини - 30°, а коефіцієнт тертя - 0.2?
Викторович

Викторович

Для решения данной задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила равна произведению массы на ускорение.

1. Найдем вес вантажа. Вес (F) находится умножением массы (m) на ускорение свободного падения (g), которое принимается равным приближенно 9.8 м/с².
F = m * g
В данном случае масса вантажа составляет 20 кг, поэтому:
F = 20 кг * 9.8 м/с² = 196 Н

2. Разложим силу F по направлениям на плоскости: перпендикулярному наклону и вдоль наклона.
F_перп = F * sin(θ)
F_пар = F * cos(θ)
Где θ - угол наклона плоскости, который в данной задаче составляет 30°.
F_перп = 196 Н * sin(30°) ≈ 98 Н
F_пар = 196 Н * cos(30°) ≈ 169.4 Н

3. Теперь мы можем рассмотреть силы, действующие на тело, подвешенное на шнуре. Поскольку подвешенное тело находится в равновесии, сумма всех сил, действующих на него, должна быть равна нулю.
Силы, действующие на него: натяжение шнура (T) и вес тела (m * g).
T + m * g = 0
T = -m * g
В данном случае масса тела, подвешенного на шнуре, составляет 4 кг, поэтому:
T = -4 кг * 9.8 м/с² ≈ -39.2 Н

4. Теперь мы можем определить ускорение тела на плоскости. Сила трения (F_тр) действует в направлении противоположном движению тела по плоскости и определяется как произведение коэффициента трения (μ) на нормальную силу (F_перп).
F_тр = μ * F_перп
В данном случае коэффициент трения составляет 0.2, поэтому:
F_тр = 0.2 * 98 Н ≈ 19.6 Н

5. Применяем второй закон Ньютона для тела, находящегося на плоскости:
ΣF = m * a
Где ΣF - сумма всех сил, действующих на тело, m - масса тела, a - ускорение тела.
ΣF = F_пар - F_тр
F_пар - F_тр = m * a
169.4 Н - 19.6 Н = (20 кг + 4 кг) * a
149.8 Н = 24 кг * a
a = 149.8 Н / 24 кг ≈ 6.24 м/с²

Таким образом, тела, находящиеся на похилой плоскости, будут иметь ускорение около 6.24 м/с².
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello