Какую массу имеет брусок, чтобы он мог оставаться неподвижным, поддерживаемым силой, направленной под углом

Суть вопроса: Масса бруска и уравновешивающая сила

Инструкция: Для решения данной задачи мы будем использовать баланс сил, чтобы определить массу бруска, при которой он будет оставаться неподвижным.

Сначала мы должны разложить силу F на компоненты. Угол 60° образует прямоугольный треугольник с горизонталью, и поэтому у нас будет компонента F₁, направленная вертикально вниз, и компонента F₂, направленная горизонтально.

F₁ = F * cos(60°) = 5 Н * 0,5 = 2,5 Н

F₂ = F * sin(60°) = 5 Н * 0,87 ≈ 4,35 Н

Теперь мы можем использовать компоненту F₁ для определения силы трения, которая действует вверх по стене.

Сила трения = коэффициент трения * нормальная сила

Нормальная сила равна F₁, поскольку она уравновешивает часть силы тяжести бруска.

Сила трения = 0,7 * 2,5 Н = 1,75 Н

Чтобы брусок оставался неподвижным, сила трения должна быть больше или равна компоненте F₂.

1,75 Н ≥ 4,35 Н

Теперь мы можем использовать уравнение второго закона Ньютона, чтобы определить массу бруска.

F - сила трения = масса * ускорение

5 Н - 1,75 Н = масса * 10 м/с²

Масса бруска = (5 Н - 1,75 Н) / 10 м/с² = 0,325 кг

Доп. материал:
Учитывая условия задачи, необходимо найти массу бруска, чтобы он оставался неподвижным при силе, направленной под углом 60° к вертикали. Коэффициент трения составляет 0,7, а минимальное значение силы равно 5 Н. Какова масса бруска?

Совет:
При решении задач, связанных с балансом сил и трением, важно разложить силы на компоненты и использовать уравнения Ньютона. Проверьте, что все единицы измерения соответствуют друг другу, и не забывайте округлять ответы в конечном итоге, когда это необходимо.

Практика:
Брусок массой 2 кг находится на наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом и с коэффициентом трения 0,4. Какая сила будет действовать на брусок по горизонтали и вертикали? Ответы округлите до сотых.