Для расчета силы, необходимой для равномерного подъема вагонетки массой 600 кг по эстакаде с углом наклона 20°, исходя из условия задачи, что трением можно пренебречь, нам нужно сосредоточиться только на гравитационной составляющей, направленной вдоль эстакады.
Определение составляющих силы тяжести:
Сила тяжести, действующая на вагонетку, равна , где кг — масса вагонетки, и м/с² — ускорение свободного падения.
Н .
Разложение силы тяжести на компоненты:
Сила тяжести ( Fg ) разлагается на две составляющие: одна параллельна эстакаде ( F{\text{пар}} ), а другая перпендикулярна ей ( F{\text{перп}} ). Угол наклона эстакады обозначим как .
( F{\text{пар}} = Fg \sin )
( F{\text{перп}} = F_g \cos )
Подставляя численные значения, получаем:
\approx 5880 \times 0.342 = 2011.36 ) Н.
Сила, необходимая для равномерного подъема:
Чтобы поднять вагонетку равномерно, нужно преодолеть силу ( F{\text{пар}} ), направленную вниз по эстакаде. Таким образом, необходимая сила должна быть равна ( F{\text{пар}} ), но направлена вверх по эстакаде.
Итак, Н.
Заметим, что в этой задаче было пренебрежено трением, что упрощает расчеты, делая необходимую силу равной только компоненте силы тяжести, направленной параллельно эстакаде.
К сожалению, я не могу создать рисунок в этом текстовом ответе, но для визуализации вы можете представить себе эстакаду с углом в 20°, по которой поднимается вагонетка, и силы, действующие на нее: силу тяжести ( Fg ), направленную вертикально вниз, и две ее составляющие — ( F{\text{пар}} ) вдоль эстакады и перпендикулярно ей.