Груз массой 5 кг поднимают с ускорением 4 м/с2 по наклонной плоскости на высоту 2.5 м. При этом совершается работа 160 Дж. Сила действует параллельно наклонной плоскости. Трением о плоскость необходимо пренебречь. Найдите величину действующей силы (в Н). Ускорение свободного падения равно 9.8 м/с2. Ответом является целое число, в случае необходимости округлите до целых.
Для нахождения величины действующей силы воспользуемся формулой для работы:
[A = Fs]
где A - работа (160 Дж), F - сила, s - перемещение (2.5 м).
Также воспользуемся вторым законом Ньютона:
[F = ma]
где m - масса (5 кг), a - ускорение (4 м/с²).
Так как сила действует параллельно наклонной плоскости, то для нахождения проекции силы на вертикальную ось воспользуемся теоремой Пифагора:
[F_{\text{верт.}} = F \cdot \sin\theta]
где угол наклона (\theta) можно найти по формуле:
[\sin\theta = \frac{a}{g}]
[F_{\text{верт.}} = F \cdot \frac{a}{g}]
Итак, подставляем известные значения:
[160 = F \cdot 2.5]
[F = \frac{160}{2.5} = 64 \, \text{Н}]
Таким образом, величина действующей силы равна 64 Н.