Яку силу людина прикладає під кутом 30º до горизонту, коли вона рівномірно тягне санки масою 40 кг по горизонтальній

Суть вопроса: Сила и трение

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, нужно использовать законы Ньютона. Сила, приложенная человеком под углом 30º к горизонту, разлагается на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная составляющая силы служит для преодоления силы трения между санками и снегом, а вертикальная - для преодоления силы тяжести.

Первым шагом найдем вертикальную составляющую силы. Масса санок - 40 кг, а ускорение свободного падения - принимаем равным 9,8 м/с². Таким образом, сила тяжести равна:

Fг = m * g = 40 кг * 9,8 м/с² = 392 Н.

Теперь нам нужно найти горизонтальную составляющую силы, которая преодолевает силу трения. Коэффициент трения между снегом и санками равен 0,1. Тогда сила трения равна:

Fтр = u * Fн = 0,1 * 392 Н = 39,2 Н.

Таким образом, сила, которую человек прикладывает для тяги санок по горизонтальной дороге, равна сумме силы трения и горизонтальной составляющей силы:

F = Fтр + Fг = 39,2 Н + 196 Н = 235,2 Н.

Дополнительный материал:
Значение g равно 9,8 м/с². Найдите силу, которую человек прикладывает, чтобы тянуть сани массой 30 кг по горизонтальной поверхности при коэффициенте трения 0,2.

Совет: При решении задач, связанных с силой и трением, важно учитывать вертикальные и горизонтальные составляющие сил, а также применять законы Ньютона.

Упражнение:
Сила тяжести для объекта массой 50 кг равна 490 Н. Найдите силу трения, если объект движется по горизонтальной поверхности с коэффициентом трения 0,3.

Предмет вопроса: Действие силы и коэффициент трения

Пояснение: Чтобы решить данную задачу, нужно применить законы динамики и знание о трении.

Для начала определим силу трения, действующую на сани. Формула для расчета силы трения выглядит следующим образом:

Fтр = μ * N,

где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила.

Так как сани движутся горизонтально, нормальная сила равна весу саней:

N = m * g,

где m - масса саней, g - ускорение свободного падения (приближенное значение 9,8 м/с^2).

В нашем случае:

m = 40 кг,
g = 9,8 м/с^2.

Если человек тащит сани под углом 30º к горизонту, сила трения будет направлена противоположно направлению движения саней. Для нахождения горизонтальной составляющей приложенной силы нужно умножить силу трения на косинус угла 30º:

Fгор = Fтр * cos(30º).

Подставляем значения и рассчитываем:

N = m * g = 40 кг * 9,8 м/с^2 = 392 Н,
Fтр = μ * N = 0,1 * 392 Н = 39,2 Н,
Fгор = Fтр * cos(30º) = 39,2 Н * cos(30º) ≈ 33,97 Н.

Таким образом, человек прикладывает горизонтальную силу примерно 33,97 Н к саням.

Доп. материал: Найти горизонтальную составляющую приложенной силы, если человек тащит сани массой 50 кг по горизонтальной дороге под углом 45º к горизонту при коэффициенте трения 0,2.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить законы динамики и понятие трения, а также связанные с ним формулы и примеры решений.

Задача для проверки: Найдите горизонтальную составляющую приложенной силы, если человек тащит сани массой 30 кг по горизонтальной дороге под углом 60º к горизонту при коэффициенте трения 0,3.