Каков модуль силы F, действующей на тело массой 4 кг, движущееся по горизонтальной поверхности стола под углом α

Содержание вопроса: Движение тела под углом силы трения

Описание: В данной задаче нам известны масса тела (4 кг), угол α (30∘), коэффициент трения (0,25) и модуль силы трения (15 Н). Нам необходимо определить модуль силы F, действующей на тело.

При движении тела по горизонтальной поверхности под углом к горизонту, действуют две силы: сила трения и сила тяжести.

Используем второй закон Ньютона: ΣF = m*a, где ΣF - сумма всех сил, m - масса тела, a - ускорение.

Ускорение разлагается на две составляющие: горизонтальное и вертикальное ускорения. Горизонтальное ускорение будет равно a = g * sin(α), где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Сила тяжести Fg = m * g, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения.

Сила трения Fтр = μ * N, где μ - коэффициент трения, N - сила реакции опоры (равна силе, действующей на тело перпендикулярно поверхности).

Так как тело движется по горизонтальной поверхности, вертикальная составляющая силы реакции опоры будет равна силе тяжести: N = Fg.

Тогда сила трения можно переписать: Fтр = μ * Fg.

Суммируем силы: ΣF = Fтр - F.

Теперь подставляем известные значения в уравнение и находим модуль силы F: F = Fтр - m * a = μ * Fg - m * (g * sin(α)).

Подставляем конкретные значения и рассчитываем F:

F = (0,25 * (4 кг * 9,8 м/с²)) - (4 кг * (9,8 м/с² * sin(30∘))).