Какое ускорение будет у тела массой 3 кг, которое движется по плоскости под действием силы F = 20 Н, направленной под углом альфа = 40 градусов к горизонту, если коэффициент трения между телом и плоскостью равен мю = 0,05?

Физика 9 класс Динамика ускорение тела масса 3 кг сила 20 Н угол 40 градусов коэффициент трения 0,05 Новый

Для определения ускорения тела, движущегося по плоскости под действием силы, необходимо учитывать несколько факторов: силу, приложенную к телу, силу трения и массу тела. Рассмотрим все шаги подробно.

1. Определение компонентов силы:

   Сила F = 20 Н направлена под углом альфа = 40 градусов к горизонту. Мы можем разложить эту силу на две компоненты: горизонтальную (Fx) и вертикальную (Fy).

   • Fx = F * cos(альфа) = 20 Н * cos(40°)
   • Fy = F * sin(альфа) = 20 Н * sin(40°)
2. Расчет сил трения:

   Сила трения Fтр определяется по формуле:

   Fтр = мю * N,

   где N - нормальная сила. Нормальная сила в данном случае равна весу тела с учетом вертикальной компоненты приложенной силы:

   • N = m * g - Fy,
   • где m = 3 кг - масса тела, g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.
3. Подсчет нормальной силы:

   Теперь подставим значения:

   • Fy = 20 Н * sin(40°) ≈ 12,86 Н.
   • N = 3 кг * 9,81 м/с² - 12,86 Н ≈ 29,43 Н.
4. Расчет силы трения:

   Теперь можем найти силу трения:

   • Fтр = 0,05 * 29,43 Н ≈ 1,47 Н.
5. Определение результирующей силы:

   Теперь вычислим результирующую силу, которая будет действовать на тело:

   Fрез = Fx - Fтр.

6. Расчет горизонтальной компоненты силы:

   Подсчитаем Fx:

   • Fx = 20 Н * cos(40°) ≈ 15,32 Н.
7. Определение результирующей силы:

   Теперь подставим значения:

   Fрез = 15,32 Н - 1,47 Н ≈ 13,85 Н.

8. Расчет ускорения:

   Используем второй закон Ньютона для определения ускорения:

   a = Fрез / m.

   Подставим значения:

   a = 13,85 Н / 3 кг ≈ 4,62 м/с².

Ответ: Ускорение тела составляет примерно 4,62 м/с².