Время скольжения тела по наклонной плоскости
Физика

Какое время понадобится для скольжения тела с вершины наклонной плоскости до ее основания в состоянии покоя, учитывая

Какое время понадобится для скольжения тела с вершины наклонной плоскости до ее основания в состоянии покоя, учитывая, что это небольшое тело массой 200 кг переносится равномерно вдоль наклонной плоскости длиной 40 метров, образующей угол 30º с горизонтом, и под действием силы величиной 1,5 кН, направленной вдоль линии движения?
Верные ответы (1):
  • Chaynik
    Chaynik
    34
    Показать ответ
    Суть вопроса: Время скольжения тела по наклонной плоскости

    Разъяснение:
    Для определения времени, необходимого для скольжения тела с вершины наклонной плоскости до ее основания в состоянии покоя, мы можем использовать второй закон Ньютона и уравнение движения.

    В данной задаче, у нас есть следующие данные:
    Масса тела (m) = 200 кг
    Угол наклона плоскости (θ) = 30º
    Длина плоскости (d) = 40 м
    Сила (F) = 1,5 кН = 1500 Н

    Для начала, мы можем разложить силу F на компоненты, параллельные и перпендикулярные плоскости. Компонента силы, параллельная наклонной плоскости, будет ускорять тело вдоль плоскости, а перпендикулярная компонента будет уравновешивать силу тяжести.

    Ускорение a, вызванное компонентой силы, параллельной плоскости, можно рассчитать с помощью второго закона Ньютона: F = m * a.

    Теперь мы можем использовать уравнение движения, чтобы найти время (t), используя следующую формулу: d = (1/2) * a * t^2.

    Решив эти уравнения, мы можем найти время, которое требуется телу для скольжения по наклонной плоскости.

    Доп. материал:
    Задача: Какое время потребуется для скольжения тела с вершины наклонной плоскости до ее основания в состоянии покоя, учитывая, что это небольшое тело массой 200 кг переносится равномерно вдоль наклонной плоскости длиной 40 метров, образующей угол 30º с горизонтом, и под действием силы величиной 1,5 кН, направленной вдоль линии движения?

    Решение:
    Масса тела (m) = 200 кг
    Угол наклона плоскости (θ) = 30º
    Длина плоскости (d) = 40 м
    Сила (F) = 1,5 кН = 1500 Н

    Разложение силы F на компоненты:
    F_параллельная = F * sin(θ)
    F_перпендикулярная = F * cos(θ)

    Ускорение, вызванное силой F_параллельной:
    F_параллельная = m * a
    a = F_параллельная / m

    Время t:
    d = (1/2) * a * t^2
    t^2 = 2d / a
    t = sqrt(2d / a)

    t = sqrt(2 * 40 / (F * sin(θ) / m))

    Расчет:
    t = sqrt(2 * 40 / (1500 * sin(30) / 200)) ≈ 2.16 секунд

    Совет:
    Чтобы понять задачу лучше, сначала рассмотрите разложение силы на компоненты и осознайте, какая компонента силы играет ключевую роль в движении тела по наклонной плоскости.

    Задача для проверки:
    Какое время потребуется для скольжения тела массой 300 кг по наклонной плоскости длиной 50 метров, образующей угол 45º с горизонтом, при наличии силы величиной 2,5 кН, направленной вдоль линии движения?
Написать свой ответ: