Груз массой 45 кг движется по горизонтальной поверхности под действием силы 294 H,направленной под углом...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
ускорение груза равномерное движение горизонтальная поверхность сила трения масса груза угол к горизонту коэффициент трения физика динамика движение тела
0

Груз массой 45 кг движется по горизонтальной поверхности под действием силы 294 H,направленной под углом 30градусов к горизонту.Коэффициент трения равен 0,1. Определите ускорение груза. При какой силе тело будет двигаться равномерно?

avatar
задан 8 месяцев назад

2 Ответа

0

Для решения задачи нам нужно рассмотреть все силы, действующие на груз, и применить законы Ньютона.

  1. Разложение силы на компоненты: Сила F=294Н действует под углом α=30 к горизонту. Мы можем разложить эту силу на горизонтальную (Fx) и вертикальную (Fy) компоненты: Fx=Fcosα=294cos30=29432254.7Н Fy=Fsinα=294sin30=29412=147Н

  2. Вертикальные силы и нормальная сила: На груз также действуют сила тяжести и нормальная сила. Сила тяжести: Fg=mg=459.81441Н Вертикальные силы включают силу тяжести, компоненту силы Fy, направленную вверх, и нормальную силу N. Поскольку груз не движется вертикально, сумма вертикальных сил равна нулю: N+FyFg=0N=FgFy=441147=294Н

  3. Сила трения: Сила трения рассчитывается как: Fтр=μN=0.1294=29.4Н

  4. Горизонтальные силы и ускорение: По второму закону Ньютона, сумма всех горизонтальных сил равна массе умноженной на ускорение: [ Fx - F{\text{тр}} = ma \implies 254.7 - 29.4 = 45a \implies 225.3 = 45a \implies a = \frac{225.3}{45} \approx 5.007 \, \text{м/с}^2 ]

Таким образом, ускорение груза составляет примерно 5.007м/с2.

  1. Условие для равномерного движения: Для того чтобы груз двигался равномерно, ускорение должно быть нулевым, т.е. сумма горизонтальных сил должна быть равна нулю: [ Fx - F{\text{тр}} = 0 \implies Fx = F{\text{тр}} ] Мы знаем, что: Fтр=μN=29.4Н Для нахождения силы F, которая обеспечивает равномерное движение, нам нужно решить уравнение относительно F с учетом компоненты силы Fx: Fcos30=29.4F32=29.4F=29.42333.94Н

Таким образом, для того чтобы груз двигался равномерно, необходимо приложить силу примерно 33.94Н, направленную под углом 30 к горизонту.

avatar
ответил 8 месяцев назад
0

Ускорение груза составляет 4 м/с². Тело будет двигаться равномерно, если сила трения равна силе, приложенной к грузу параллельно поверхности, то есть 29,4 H.

avatar
ответил 8 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме