1. Груз массой 20 кг подвешен на веревке. Определите силу натяжения веревки, если а) груз равномерно поднимают вверх в течении 10с на высоту 5м; б) равноускоренно поднимают вверх в течение 10с на высоту 5м; в) опускают вниз с ускорением в течение 10с на высоту 5м. 2. По горизонтальной плоскости движется груз массой 1 кг под действием силы F=10H, коэффициент трения 0,3. Определить ускорение груза, а) если сила F действует горизонтально; б) если сила F действует под углом 60 градусов к горизонту. 3. Определите ускорение, с которым скользит тело по наклонной плоскости высотой 50 см и длиной 1м, если а) трением можно пренебречь б) коэффициент трения тела о плоскость u= 0,1 4. Определите ускорение тела и силу упругости, если тело массой 4кг, движется по горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы 10Н, коэффициент трения 0,2.
а) Сила натяжения веревки при равномерном движении вверх можно найти по формуле: F = mg + ma где m = 20 кг, g = 9,8 м/c^2 (ускорение свободного падения), a = Δv/Δt = 5 / 10 = 0,5 м/c^2
F = 209,8 + 200,5 = 196 + 10 = 206 Н
б) Сила натяжения веревки при равноускоренном движении вверх: F = mg + ma = 209,8 + 20a = 20(9,8 + a)
Поскольку груз равноускоренно движется вверх, g - a = 9,8 м/с^2 Таким образом, F = 209,8 + 209,8 = 392 Н
в) Сила натяжения веревки при опускании с ускорением: Сила натяжения веревки равна разности силы тяжести и силы ускоренного движения: F = mg - ma = 209,8 - 200,5 = 196 - 10 = 186 Н
2. а) Ускорение груза при горизонтальном движении: F - Fтр = ma a = (F - Fтр) / m = (10 - 0,3*9,8) / 1 = 6,14 м/с^2
б) Ускорение груза при движении под углом 60 градусов: Fx = Fcos(60) = 100,5 = 5 Н a = (Fx - Fтр) / m = (5 - 0,3*9,8) / 1 = 2,94 м/с^2
3. а) Ускорение при отсутствии трения: Ускорение равно ускорению свободного падения g = 9,8 м/c^2
б) Ускорение при наличии трения: Ускорение можно найти по формуле: a = gsin(угол) - ug*cos(угол) где угол - угол наклона плоскости, u - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения
а) Сила натяжения веревки при равномерном движении вверх можно найти по формуле:
F = mg + ma
где m = 20 кг, g = 9,8 м/c^2 (ускорение свободного падения), a = Δv/Δt = 5 / 10 = 0,5 м/c^2
F = 209,8 + 200,5 = 196 + 10 = 206 Н
б) Сила натяжения веревки при равноускоренном движении вверх:
F = mg + ma = 209,8 + 20a = 20(9,8 + a)
Поскольку груз равноускоренно движется вверх, g - a = 9,8 м/с^2
Таким образом,
F = 209,8 + 209,8 = 392 Н
в) Сила натяжения веревки при опускании с ускорением:
Сила натяжения веревки равна разности силы тяжести и силы ускоренного движения:
F = mg - ma = 209,8 - 200,5 = 196 - 10 = 186 Н
2.
а) Ускорение груза при горизонтальном движении:
F - Fтр = ma
a = (F - Fтр) / m = (10 - 0,3*9,8) / 1 = 6,14 м/с^2
б) Ускорение груза при движении под углом 60 градусов:
Fx = Fcos(60) = 100,5 = 5 Н
a = (Fx - Fтр) / m = (5 - 0,3*9,8) / 1 = 2,94 м/с^2
3.
а) Ускорение при отсутствии трения:
Ускорение равно ускорению свободного падения g = 9,8 м/c^2
б) Ускорение при наличии трения:
Ускорение можно найти по формуле:
a = gsin(угол) - ug*cos(угол)
где угол - угол наклона плоскости, u - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения
a = 9,8sin(тангенс^-1(50/100)) - 0,19,8cos(тангенс^-1(50/100)) = 9.80.5 - 0.19.80.87 = 4.9 - 0.849 = 4.051 м/с^2
Ускорение тела:F - Fтр = ma
a = (F - Fтр) / m = (10 - 0,2*9,8) / 4 = 0,255 м/с^2
Сила упругости:
Сила упругости равна силе трения, поэтому:
Fупр = Fтр = umg = 0,249,8 = 7,84 Н