Тело движется по горизонтальной плоскости под действием силы F=14Н, направленной под углом α=23∘ к горизонту. Вертикальная составляющая силы F-вектор направлена противоположно ускорению свободного падения, которое следует считать равным g=9,8мс2. Найти ускорение тела, если известна его масса m=3,5кг и коэффициент трения между телом и плоскостью μ=0,14. Ответ представить в мс2.
Сначала найдем горизонтальную и вертикальную составляющие силы F:
F_x = F cos(α) = 14 cos(23°) ≈ 12,7 Н
F_y = F sin(α) = 14 sin(23°) ≈ 5,45 Н
Теперь найдем силу трения, которая действует на тело:
F_трения = μ * N
Где N - нормальная сила, равная весу тела:
N = m g = 3,5 9,8 ≈ 34,3 Н
Тогда:
F_трения = 0,14 * 34,3 ≈ 4,8 Н
Теперь составим уравнения второго закона Ньютона для движения тела по горизонтали и вертикали:
По горизонтали: F_поx - F_трения = m a_x
12,7 - 4,8 = 3,5 a_x
a_x = 2,1 м/с²
По вертикали: F_поy - N = m a_y
5,45 - 34,3 = 3,5 a_y
a_y = -8,4 м/с² (ускорение направлено вниз)
Таким образом, ускорение тела равно 2,1 м/с².