Какое ускорение получит тело массой 10 кг, расположенное на наклонной плоскости с углом наклона 30°, если на него действует сила F=100 Н, направленная вверх по склону, и коэффициент трения между телом и плоскостью равен р=0.2?

Физика 10 класс Динамика ускорение тела наклонная плоскость угол наклона 30° масса 10 кг сила 100 Н коэффициент трения 0.2 физика задачи по физике динамика тел движение по наклонной плоскости

Давай разберемся с этой задачей шаг за шагом! Это очень интересно! Мы будем учитывать все силы, действующие на тело, и найдем его ускорение!

1. Определим силы, действующие на тело:

• Сила тяжести (mg), направленная вниз.
• Сила F = 100 Н, направленная вверх по склону.
• Сила трения, которая направлена вниз по склону.

2. Рассчитаем силу тяжести:

• Сила тяжести (mg) = 10 кг * 9.8 м/с² = 98 Н.
• Компонента силы тяжести, действующая вдоль наклонной плоскости: mg * sin(30°) = 98 Н * 0.5 = 49 Н.

3. Рассчитаем силу трения:

• Сила нормальной реакции N = mg * cos(30°) = 98 Н * (sqrt(3)/2) ≈ 84.87 Н.
• Сила трения = р * N = 0.2 * 84.87 Н ≈ 16.97 Н.

4. Теперь найдем результирующую силу:

• Сила, направленная вверх по склону: F - (сила тяжести вдоль плоскости + сила трения) = 100 Н - (49 Н + 16.97 Н) = 100 Н - 65.97 Н = 34.03 Н.

5. Наконец, можем найти ускорение:

• Ускорение a = результирующая сила / масса = 34.03 Н / 10 кг = 3.403 м/с².

Ответ: Тело получит ускорение примерно 3.4 м/с² вверх по склону! Ура! Это просто потрясающе, как физика объясняет движение тел!

Чтобы найти ускорение тела, расположенного на наклонной плоскости, необходимо учитывать несколько факторов: силу тяжести, силу трения и приложенную силу. Давайте разберем решение шаг за шагом.

Шаг 1: Определим силы, действующие на тело.

• Сила тяжести (mg): Она направлена вниз и равна произведению массы тела на ускорение свободного падения. Для нашего случая:
• m = 10 кг
• g ≈ 9.81 м/с²
• mg = 10 кг * 9.81 м/с² = 98.1 Н
• Сила нормальной реакции (N): Она перпендикулярна поверхности наклонной плоскости и равна:
• N = mg * cos(30°) = 98.1 Н * (√3/2) ≈ 84.87 Н
• Сила трения (Fтр): Она направлена вниз по склону и рассчитывается по формуле:
• Fтр = р * N = 0.2 * 84.87 Н ≈ 16.97 Н
• Приложенная сила (F): Данная сила равна 100 Н и направлена вверх по склону.

Шаг 2: Определим результирующую силу (Fрез).

Сила, направленная вверх по склону, должна преодолеть силу тяжести, действующую вниз по склону, и силу трения. Сила тяжести, действующая вниз по склону, рассчитывается как:

• Fтяж = mg * sin(30°) = 98.1 Н * (1/2) = 49.05 Н

Теперь можем найти результирующую силу:

• Fрез = F - Fтяж - Fтр
• Fрез = 100 Н - 49.05 Н - 16.97 Н = 34.98 Н

Шаг 3: Рассчитаем ускорение (a) с помощью второго закона Ньютона.

Согласно второму закону Ньютона, F = ma, где F - результирующая сила, m - масса тела, а a - ускорение. Из этого уравнения можно выразить ускорение:

• a = Fрез / m
• a = 34.98 Н / 10 кг = 3.498 м/с²

Ответ: Ускорение тела составляет примерно 3.5 м/с².