На горизонтальном столе лежит деревянный брусок массой 500 г, который начинает двигаться под действием груза массой 300 г, подвешенного на вертикальном конце нити, перекинутой через блок, установленный на краю стола. Коэффициент трения при движении бруска равен 0,2. Какое ускорение будет у бруска?
Физика10 классДинамикаускорение брускафизикакоэффициент трениямасса грузагоризонтальный столблокдвижение брускасила трениясистема с блокомдинамика
Чтобы найти ускорение бруска, давайте разберем задачу по шагам.
Шаг 1: Определим силы, действующие на систему.Масса груза mг = 300 г = 0,3 кг. Теперь найдем силу тяжести:
Fг = mг * g = 0,3 кг * 9,8 м/с² = 2,94 Н.
Шаг 3: Рассчитаем силу трения.Сначала найдем вес бруска:
mb = 500 г = 0,5 кг. Сила тяжести бруска:
Fb = mb * g = 0,5 кг * 9,8 м/с² = 4,9 Н.
Теперь найдем силу трения:
Сила трения Fтр = коэффициент трения * нормальная сила. Нормальная сила равна весу бруска:
Fтр = 0,2 * Fb = 0,2 * 4,9 Н = 0,98 Н.
Шаг 4: Запишем уравнение движения для системы.Система состоит из груза и бруска. Сила, действующая на систему, равна Fг - Fтр. Учитывая, что груз тянет брусок, мы можем записать следующее уравнение:
Fг - Fтр = (mг + mb) * a,
где a - ускорение системы.Шаг 5: Подставим известные значения в уравнение.2,94 Н - 0,98 Н = (0,3 кг + 0,5 кг) * a.
1,96 Н = 0,8 кг * a.
Шаг 6: Найдем ускорение a.Теперь выразим a:
a = 1,96 Н / 0,8 кг = 2,45 м/с².
Ответ:Ускорение бруска составляет 2,45 м/с².