Какое ускорение будут иметь сани массой 50 кг, которые начинают двигаться по горизонтальной поверхности под действием силы F=200 Н, направленной под углом 30 градусов к горизонту, если коэффициент трения саней о снежный наст равен 0,1?
Физика10 классДинамикаускорение санейсила Fмасса 50 кгугол 30 градусовкоэффициент трения 0,1горизонтальная поверхностьфизикадвижение санейрасчет ускорениясила трения
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько шагов, чтобы найти ускорение саней. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Разложение силы F на компонентыСила F, действующая на сани, направлена под углом 30 градусов к горизонту. Мы можем разложить эту силу на две компоненты: горизонтальную (Fx) и вертикальную (Fy).
Подставим значение F = 200 Н:
Нормальная сила (N) - это сила, которая действует перпендикулярно поверхности. Она равна весу саней, уменьшенному на вертикальную компоненту силы F:
Здесь m = 50 кг, g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения):
Сила трения (Fтр) определяется по формуле:
где μ = 0.1 - коэффициент трения. Подставим значения:
Теперь мы можем найти результирующую силу (Fрез),действующую на сани:
Подставим значения:
Теперь, используя второй закон Ньютона (F = m * a),мы можем найти ускорение (a):
Подставим значения:
Ответ: Ускорение саней составит примерно 2.68 м/с².