1)С каким ускорением будет двигаться тело массой 800 Г по горизонтальной поверхности под действием силы 2 H? Коэффициент трения равен 0,2 2) Какую скорость приобретает тело у основания наклонной плоскости, если длина плоскости L=1 м, ее высота h=70,7 см, коэффициент трения равен 0,3?
1) Для расчета ускорения тела используем второй закон Ньютона: F = ma, где F - сила, m - масса тела, a - ускорение. Так как на тело действует сила тяжести F = mg и сила трения Fт = μN, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция опоры.
Сила, действующая на тело: F = 2 H = 2 10 Н = 20 Н Сила трения: Fт = μN = 0,2 mg Учитывая, что N = mg, получаем: Fт = 0,2mg Применяем второй закон Ньютона: mа = F - Fт a = (F - Fт) / m a = (20 - 0,2mg) / m a = (20 - 0,2 800 9,8) / 800 = (20 - 1568) / 800 = -1548 / 800 = -1,935 м/с²
Ответ: Тело будет двигаться с ускорением -1,935 м/с².
2) Для нахождения скорости тела у основания наклонной плоскости воспользуемся законами сохранения энергии. Пусть V - скорость тела у основания плоскости.
Начальная потенциальная энергия тела: Ep = mgh Кинетическая энергия тела на основании плоскости: Ek = 0,5mv² Потери энергии на трение: Wт = μmgL
Из закона сохранения энергии получаем: Ep = Ek + Wт mgh = 0,5mv² + μmgL gh = 0,5v² + μgL 9,8 0,707 = 0,5v² + 0,3 9,8 1 6,886 = 0,5v² + 2,94 0,5v² = 3,946 v² = 3,946 2 v = 2,82 м/с
Ответ: Скорость, которую приобретает тело у основания наклонной плоскости, равна 2,82 м/с.
1) Для расчета ускорения тела используем второй закон Ньютона: F = ma, где F - сила, m - масса тела, a - ускорение. Так как на тело действует сила тяжести F = mg и сила трения Fт = μN, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция опоры.
Сила, действующая на тело: F = 2 H = 2 10 Н = 20 Н
Сила трения: Fт = μN = 0,2 mg
Учитывая, что N = mg, получаем: Fт = 0,2mg
Применяем второй закон Ньютона: mа = F - Fт
a = (F - Fт) / m
a = (20 - 0,2mg) / m
a = (20 - 0,2 800 9,8) / 800 = (20 - 1568) / 800 = -1548 / 800 = -1,935 м/с²
Ответ: Тело будет двигаться с ускорением -1,935 м/с².
2) Для нахождения скорости тела у основания наклонной плоскости воспользуемся законами сохранения энергии. Пусть V - скорость тела у основания плоскости.
Начальная потенциальная энергия тела: Ep = mgh
Кинетическая энергия тела на основании плоскости: Ek = 0,5mv²
Потери энергии на трение: Wт = μmgL
Из закона сохранения энергии получаем: Ep = Ek + Wт
mgh = 0,5mv² + μmgL
gh = 0,5v² + μgL
9,8 0,707 = 0,5v² + 0,3 9,8 1
6,886 = 0,5v² + 2,94
0,5v² = 3,946
v² = 3,946 2
v = 2,82 м/с
Ответ: Скорость, которую приобретает тело у основания наклонной плоскости, равна 2,82 м/с.