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?

Физика 10 класс Динамика ускорение саней сила F масса 50 кг угол 30 градусов коэффициент трения 0,1 горизонтальная поверхность физика движение саней расчет ускорения сила трения Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько шагов, чтобы найти ускорение саней. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Разложение силы F на компоненты

Сила F, действующая на сани, направлена под углом 30 градусов к горизонту. Мы можем разложить эту силу на две компоненты: горизонтальную (Fx) и вертикальную (Fy).

• Fx = F * cos(30°)
• Fy = F * sin(30°)

Подставим значение F = 200 Н:

• Fx = 200 * cos(30°) ≈ 200 * 0.866 = 173.2 Н
• Fy = 200 * sin(30°) ≈ 200 * 0.5 = 100 Н

Шаг 2: Определение нормальной силы

Нормальная сила (N) - это сила, которая действует перпендикулярно поверхности. Она равна весу саней, уменьшенному на вертикальную компоненту силы F:

• N = m * g - Fy

Здесь m = 50 кг, g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения):

• N = 50 * 9.81 - 100 ≈ 490.5 - 100 = 390.5 Н

Шаг 3: Определение силы трения

Сила трения (Fтр) определяется по формуле:

• Fтр = μ * N

где μ = 0.1 - коэффициент трения. Подставим значения:

• Fтр = 0.1 * 390.5 ≈ 39.05 Н

Шаг 4: Определение ускорения

Теперь мы можем найти результирующую силу (Fрез), действующую на сани:

• Fрез = Fx - Fтр

Подставим значения:

• Fрез = 173.2 - 39.05 ≈ 134.15 Н

Теперь, используя второй закон Ньютона (F = m * a), мы можем найти ускорение (a):

• a = Fрез / m

Подставим значения:

• a = 134.15 / 50 ≈ 2.683 м/с²

Ответ: Ускорение саней составит примерно 2.68 м/с².