2025-11-06 20:54:48
Помогите, пожалуйста. На наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 3 м находится груз массой 50 кг. Какую силу нужно приложить, чтобы:
- удерживать тело на наклонной плоскости (и=0,2);
- равномерно поднимать его вверх;
- равномерно опускать его вниз;
- поднимать его вверх с ускорением 1 м/с²;
- опускать его вниз с ускорением 1 м/с².
РЕШЕНИЕ: чертёж (обязательно) и ОТВЕТ;
Начинать решать каждый раз со II закона Ньютона в векторной форме, потом в проекциях, значениях проекций и т.д.
Физика 11 класс Наклонные плоскости и законы Ньютона наклонная плоскость физика 11 класс сила тяжести II закон Ньютона удержание груза подъем груза опускание груза ускорение 1 м/с² расчет силы угловое трение
2025-11-06 20:55:16
Давайте разберем задачу по шагам. Начнем с того, что у нас есть наклонная плоскость, длина которой составляет 5 метров, а высота - 3 метра. Поскольку мы знаем высоту и длину, можем найти угол наклона плоскости (α) с помощью тригонометрии.
Шаг 1: Нахождение угла наклона плоскости
Используем соотношение:
- sin(α) = противолежащий катет / гипотенуза = высота / длина = 3 / 5.
Теперь можем найти угол α:
- α = arcsin(3/5) ≈ 36.87°.
Шаг 2: Сила тяжести
Сила тяжести (Fт) на груз массой 50 кг:
- Fт = m * g, где g = 9.8 м/с².
- Fт = 50 * 9.8 = 490 Н.
Шаг 3: Разложение силы тяжести на компоненты
Сила тяжести может быть разложена на две компоненты: параллельную (Fп) и перпендикулярную (Fн) наклонной плоскости.
- Fп = Fт * sin(α) = 490 * sin(36.87°) ≈ 490 * 0.6 = 294 Н.
- Fн = Fт * cos(α) = 490 * cos(36.87°) ≈ 490 * 0.8 = 392 Н.
Шаг 4: Рассмотрим каждую ситуацию
1. Удерживать тело на наклонной плоскости (и=0,2)
Для удержания тела на плоскости, необходимо компенсировать компоненту силы тяжести, действующую вниз по плоскости:
- F = Fп = 294 Н.
2. Равномерно поднимать его вверх
При равномерном подъеме сила, которую нужно приложить, равна силе тяжести, действующей вниз по плоскости:
- F = Fп = 294 Н.
3. Равномерно опускать его вниз
При равномерном опускании нужно также преодолевать силу тяжести:
- F = Fп = 294 Н.
4. Поднимать его вверх с ускорением 1 м/с²
Используем второй закон Ньютона:
- F = ma + Fп, где a = 1 м/с².
- F = 50 * 1 + 294 = 50 + 294 = 344 Н.
5. Опускать его вниз с ускорением 1 м/с²
Здесь нужно учесть, что при опускании сила тяжести помогает движению:
- F = Fп - ma.
- F = 294 - 50 * 1 = 294 - 50 = 244 Н.
Ответы:
- 1. Удерживать тело: 294 Н.
- 2. Равномерно поднимать: 294 Н.
- 3. Равномерно опускать: 294 Н.
- 4. Поднимать с ускорением 1 м/с²: 344 Н.
- 5. Опускать с ускорением 1 м/с²: 244 Н.
Не забудьте сделать чертеж, на котором будет изображена наклонная плоскость, груз и силы, действующие на него (сила тяжести, сила нормальной реакции и приложенная сила).