Какое ускорение имеет брусок массой 2 кг, который движется по горизонтальной плоскости под действием силы 10 Н, приложенной под углом 60 градусов к плоскости, если коэффициент трения между бруском и плоскостью равен 0,2?

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

Для решения задачи давайте разберем все шаги по порядку.

Шаг 1: Разложение силы на компоненты.

Сила, приложенная к бруску, имеет величину 10 Н и направлена 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: Определение нормальной силы.

Нормальная сила (N) - это сила, с которой поверхность действует на брусок. Она равна весу бруска минус вертикальная компонента приложенной силы.

• Вес бруска (W) = m * g = 2 кг * 9,8 м/с² = 19,6 Н
• Таким образом, нормальная сила будет:
• N = W - Fy = 19,6 Н - 8,66 Н ≈ 10,94 Н

Шаг 3: Вычисление силы трения.

Сила трения (Fтр) определяется как произведение нормальной силы на коэффициент трения (μ).

• Fтр = μ * N = 0,2 * 10,94 Н ≈ 2,19 Н

Шаг 4: Определение результирующей силы.

Теперь мы можем найти результирующую силу (Fрез), действующую на брусок по горизонтали, вычтя силу трения из горизонтальной компоненты приложенной силы.

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

Шаг 5: Вычисление ускорения.

Теперь, зная результирующую силу, можем найти ускорение бруска (a) с помощью второго закона Ньютона (F = m * a).

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

Ответ: Ускорение бруска составляет примерно 1,41 м/с².