Яким буде прискорення та тривалість руху тіла вниз похилої площини, якщо 30-ти тілу забезпечено зсування, а висота
Яким буде прискорення та тривалість руху тіла вниз похилої площини, якщо 30-ти тілу забезпечено зсування, а висота і довжина похилої площини складають 30 і 50 м відповідно? Коефіцієнт статичного тертя між тілом і площиною дорівнює 0,25.
17.12.2023 23:53
Разъяснение:
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать законы динамики и принципы физики, связанные с движением тела по наклонной плоскости.
Примем, что ускорение свободного падения равно g = 9,8 м/с^2.
1. Найдем компоненты силы тяжести:
- Вертикальная компонента силы тяжести: mg * cos(θ), где θ это угол наклона плоскости.
- Горизонтальная компонента силы тяжести: mg * sin(θ).
2. Рассмотрим силы трения:
- Сила трения, действующая вдоль наклонной плоскости между телом и плоскостью, равна Fтр = μ * N, где μ это коэффициент трения, N это нормальная сила.
3. Найдем нормальную силу N:
- N = mg * cos(θ).
4. Найдем ускорение тела:
- Сумма сил, действующих на тело вдоль наклонной плоскости, равна ma = mg * sin(θ) - Fтр.
- Ускорение равно a = (mg * sin(θ) - Fтр) / m, где m это масса тела.
5. Найдем время движения тела:
- Используем формулу пути s = (1/2) * a * t^2, где s это расстояние, t это время.
- Расстояние равно s = 30 м.
- Подставляем известные значения в формулу и находим время движения тела.
Пример:
Задача: Яким буде прискорення та тривалість руху тіла вниз похилої площини, якщо 30-ти тілу забезпечено зсування, а висота і довжина похилої площини складають 30 і 50 м відповідно? Коефіцієнт статичного тертя між тілом і площиною дорівнює 0,25.
Решение:
1. Найдем вертикальную и горизонтальную компоненты силы тяжести:
- Вертикальная: mg * cos(θ) = m * 9,8 * cos(θ).
- Горизонтальная: mg * sin(θ) = m * 9,8 * sin(θ).
2. Рассчитаем силу трения:
- Fтр = μ * N = 0,25 * (m * 9,8 * cos(θ)).
3. Найдем ускорение тела:
- Ускорение a = (m * 9,8 * sin(θ) - 0,25 * (m * 9,8 * cos(θ))) / m = 9,8 * (sin(θ) - 0,25 * cos(θ)).
4. Найдем время движения тела:
- Расстояние s = 30 м.
- Используем формулу s = (1/2) * a * t^2 и найдем время t.
Совет:
- Перед решением задачи, важно правильно определить все известные величины и использовать соответствующие формулы.
- Для нахождения времени движения тела, используйте формулу пути для постоянного ускоренного движения.
Дополнительное упражнение:
Задано тело массой 4 кг, которое скатывается без трения по наклонной плоскости с углом наклона 30 градусов. Найдите ускорение этого тела по плоскости и время движения на расстояние 10 м. (Ускорение свободного падения принять равным 9,8 м/с^2)