ЗАДАЧА ПО ФИЗИКИ. Тело скользит по наклонной плоскости, составляющей угол α = 60о с горизонтом. Зависимость пути s от времени t задаётся уравнением s=A+Bt+Ct2 , где A = 5 см, B = -1 м/с, C = 1,5 м/с2 . Найдите коэффициент трения μ тела о плоскость
Для решения задачи используем уравнение движения тела по наклонной плоскости:
s = A + Bt + Ct^2
Где: s - путь, пройденный телом, A, B, C - коэффициенты, t - время.
Проанализируем движение тела. На тело действуют следующие силы: сила тяжести (mgsin(α)) вдоль плоскости, направленная вниз по наклону и сила трения (F = μmg*cos(α)), направленная вдоль наклонной плоскости вверх.
Составим уравнение второго закона Ньютона для тела вдоль наклонной плоскости:
ma = μmgcos(α) - mg*sin(α)
где m - масса тела, a - ускорение тела вдоль плоскости, g - ускорение свободного падения.
Так как ускорение равно второй производной пути по времени, то a = d^2s/dt^2.
Подставим уравнение пути s и его производные в уравнение второго закона Ньютона:
m(d^2s/dt^2) = μmgcos(α) - mgsin(α)
mC = μmgcos(α) - mgsin(α)
C = μgcos(α) - g*sin(α)
Таким образом, выражаем коэффициент трения μ:
μ = (C + gsin(α)) / (gcos(α))
Подставляем данное значение коэффициентов и находим ответ:
Для решения задачи используем уравнение движения тела по наклонной плоскости:
s = A + Bt + Ct^2
Где:
s - путь, пройденный телом,
A, B, C - коэффициенты,
t - время.
Проанализируем движение тела. На тело действуют следующие силы: сила тяжести (mgsin(α)) вдоль плоскости, направленная вниз по наклону и сила трения (F = μmg*cos(α)), направленная вдоль наклонной плоскости вверх.
Составим уравнение второго закона Ньютона для тела вдоль наклонной плоскости:
ma = μmgcos(α) - mg*sin(α)
где m - масса тела, a - ускорение тела вдоль плоскости, g - ускорение свободного падения.
Так как ускорение равно второй производной пути по времени, то a = d^2s/dt^2.
Подставим уравнение пути s и его производные в уравнение второго закона Ньютона:
m(d^2s/dt^2) = μmgcos(α) - mgsin(α)
mC = μmgcos(α) - mgsin(α)
C = μgcos(α) - g*sin(α)
Таким образом, выражаем коэффициент трения μ:
μ = (C + gsin(α)) / (gcos(α))
Подставляем данное значение коэффициентов и находим ответ:
μ = (1.5 + 9.8sin(60)) / (9.8cos(60)) ≈ 0.142
Ответ: коэффициент трения μ ≈ 0.142.