Какую силу необходимо приложить, чтобы телу массой 2 кг, находящемуся на горизонтальной поверхности, придать ускорение 20 см/с², если коэффициент трения между столом и поверхностью равен 0,02?

Каков радиус колеса, если оно вращается с постоянным угловым ускорением 3 рад/с² и через 1 секунду после начала движения его полное ускорение составляет 7,5 м/с²?

Помогите, срочно!

Физика 11 класс Динамика сила масса ускорение трение радиус угловое ускорение физика 11 класс задачи по физике Новый

Давайте разберем задачу по частям. Начнем с первой части, где нам нужно найти силу, необходимую для придания телу массой 2 кг ускорения 20 см/с² (или 0,2 м/с²) с учетом силы трения.

Шаг 1: Найдем силу трения.

Сила трения определяется по формуле:

Fт = μ * N,

где:

• μ - коэффициент трения (в нашем случае 0,02),
• N - нормальная сила, которая равна весу тела, т.е. N = m * g, где g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Теперь подставим значения:

N = 2 кг * 9,81 м/с² = 19,62 Н.

Теперь найдем силу трения:

Fт = 0,02 * 19,62 Н = 0,3924 Н.

Шаг 2: Найдем необходимую силу для ускорения тела.

Для того чтобы найти общую силу, нужно использовать второй закон Ньютона:

F = m * a + Fт,

где:

• F - результирующая сила,
• m - масса тела (2 кг),
• a - ускорение (0,2 м/с²),
• Fт - сила трения (0,3924 Н).

Теперь подставим значения:

F = 2 кг * 0,2 м/с² + 0,3924 Н = 0,4 Н + 0,3924 Н = 0,7924 Н.

Таким образом, необходимая сила составляет примерно 0,79 Н.

Теперь перейдем ко второй части задачи.

Здесь нам нужно найти радиус колеса, если оно вращается с постоянным угловым ускорением 3 рад/с² и через 1 секунду его полное ускорение составляет 7,5 м/с².

Шаг 1: Найдем линейное ускорение.

Полное ускорение состоит из тангенциального и центростремительного ускорения. Тангенциальное ускорение (a_t) можно найти по формуле:

a_t = α * r,

где α - угловое ускорение (3 рад/с²), r - радиус колеса.

Шаг 2: Найдем центростремительное ускорение.

Центростремительное ускорение (a_c) определяется по формуле:

a_c = ω² * r,

где ω - угловая скорость. После 1 секунды угловая скорость можно найти по формуле:

ω = α * t = 3 рад/с² * 1 с = 3 рад/с.

Теперь подставим это значение в формулу для центростремительного ускорения:

a_c = (3 рад/с)² * r = 9r.

Шаг 3: Найдем полное ускорение.

Теперь у нас есть:

Полное ускорение: a = a_t + a_c.

Подставляем:

7,5 м/с² = 3r + 9r = 12r.

Теперь решим уравнение:

r = 7,5 м/с² / 12 = 0,625 м.

Таким образом, радиус колеса равен 0,625 метра.