Какое ускорение будет иметь брусок массой 2 кг, если он движется по горизонтальной плоскости под действием силы 10 Н, приложенной под углом 60 градусов к плоскости, при коэффициенте трения 0,2 между бруском и плоскостью?

Физика 10 класс Динамика ускорение бруска масса 2 кг сила 10 Н угол 60 градусов коэффициент трения 0,2 горизонтальная плоскость Новый

Для решения этой задачи нам нужно учитывать несколько факторов, в том числе силу, действующую на брусок, силу трения и вес бруска. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Определим компоненты силы

Сила 10 Н приложена под углом 60 градусов к горизонтальной плоскости. Мы можем разложить эту силу на две компоненты: горизонтальную (Fx) и вертикальную (Fy).

• Fx = F * cos(60°) = 10 Н * 0,5 = 5 Н
• Fy = F * sin(60°) = 10 Н * (√3/2) ≈ 8,66 Н

Шаг 2: Найдем силу нормальной реакции

Сила нормальной реакции (N) равна весу бруска (mg) минус вертикальная компонента приложенной силы (Fy).

• Вес бруска (mg) = 2 кг * 9,81 м/с² ≈ 19,62 Н
• N = mg - Fy = 19,62 Н - 8,66 Н ≈ 10,96 Н

Шаг 3: Рассчитаем силу трения

Сила трения (Fт) определяется как произведение нормальной реакции (N) и коэффициента трения (μ).

• Fт = μ * N = 0,2 * 10,96 Н ≈ 2,19 Н

Шаг 4: Найдем результирующую силу

Теперь мы можем найти результирующую силу (Fрез) на брусок, вычитая силу трения из горизонтальной компоненты приложенной силы (Fx).

• Fрез = Fx - Fт = 5 Н - 2,19 Н ≈ 2,81 Н

Шаг 5: Рассчитаем ускорение бруска

Теперь, зная результирующую силу, мы можем использовать второй закон Ньютона (F = ma) для нахождения ускорения (a).

• a = Fрез / m = 2,81 Н / 2 кг ≈ 1,405 м/с²

Таким образом, ускорение бруска будет примерно 1,41 м/с².