Движение силы и ускорение
1. Каково ускорение учебника, если на горизонтальную крышку стола, где лежит учебник массой m=0,5 кг, начинает
1. Каково ускорение учебника, если на горизонтальную крышку стола, где лежит учебник массой m=0,5 кг, начинает действовать горизонтальная сила f (с вектором) с модулем 2 н, и коэффициент трения μ между учебником и поверхностью стола равен 0,3?
2. Как изменится ответ в первом вопросе, если сила f (с вектором), действующая на учебник, будет направлена под углом 30° к горизонту: а) вверх, б) вниз?
2. Как изменится ответ в первом вопросе, если сила f (с вектором), действующая на учебник, будет направлена под углом 30° к горизонту: а) вверх, б) вниз?
07.10.2024 11:14
Написать свой ответ:
Объяснение: Для решения этой задачи нам нужно применить второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на объект, равна произведению его массы на ускорение: F = ma. Ускорение объекта можно найти, разделив силу на массу.
1. Для начала, найдем силу трения, действующую на учебник. Формула для силы трения: Fтр = μN, где μ - коэффициент трения, а N - нормальная сила. В данном случае нормальная сила равна весу учебника: N = mg, где g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
Подставим значения: Fтр = μN = μmg = 0,3 * 0,5 * 9,8 = 1,47 Н.
Теперь, найдем силу net, или сумму всех сил, действующих на учебник: Fnet = f - Fтр.
Подставим значения: Fnet = f - 1,47.
Наконец, найдем ускорение, разделив Fnet на массу учебника: a = Fnet / m.
Подставим значения: a = (f - 1,47) / 0,5.
2. a) Если сила f направлена вверх, учитываем ее вертикальную составляющую, равную f * sin(30°). Тогда новая формула для Fnet будет выглядеть следующим образом: Fnet = (f * cos(30°)) - 1,47.
a = Fnet / m = [(f * cos(30°)) - 1,47] / 0,5.
б) Если сила f направлена вниз, учитываем ее вертикальную составляющую, равную f * sin(30°). Тогда новая формула для Fnet будет выглядеть следующим образом: Fnet = (f * cos(30°)) + 1,47.
a = Fnet / m = [(f * cos(30°)) + 1,47] / 0,5.
Пример:
Задача 1: Каково ускорение учебника, если на горизонтальную крышку стола, где лежит учебник массой 0,5 кг, начинает действовать горизонтальная сила 2 Н, и коэффициент трения между учебником и поверхностью стола равен 0,3?
Ответ: Ускорение учебника равно (2 - 1,47) / 0,5 = 1,06 м/с².
Задача 2: Как изменится ответ в первом вопросе, если сила, действующая на учебник, будет направлена под углом 30° к горизонту?
а) Если сила направлена вверх?
Ответ: Ускорение учебника равно [(f * cos(30°)) - 1,47] / 0,5.
б) Если сила направлена вниз?
Ответ: Ускорение учебника равно [(f * cos(30°)) + 1,47] / 0,5.
Совет: При решении задач такого типа важно учитывать вертикальные и горизонтальные составляющие силы, особенно при действии силы под углом. Используйте тригонометрические функции (косинус и синус) для разложения силы на составляющие. Запомните также формулу для силы трения, Fтр = μN, где N - нормальная сила.