Помогите решить ) Брусок массой 5 кг начинает движение по горизонтальной поверхности из состояния покоя...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
физика кинематика динамика трение ускорение горизонтальное движение
0

Помогите решить ) Брусок массой 5 кг начинает движение по горизонтальной поверхности из состояния покоя под действием силы 40 Н, направленной по углом 45 градусов к поверхности. Найдите его скорость через 10 сек., если коэффициент трения скольжения равен 0,5. P. S. если не сложно, сделайте еще рисунок, пожалуйста :)

avatar
задан 7 месяцев назад

1 Ответ

0

Для решения этой задачи начнем с анализа сил, действующих на брусок. Брусок находится под действием трех сил: силы тяжести ( mg ), нормальной силы реакции опоры ( N ) и приложенной силы ( F ), направленной под углом ( 45^\circ ) к горизонту.

  1. Разложение силы ( F ) на компоненты:

    • Горизонтальная компонента силы ( F_x = F \cos 45^\circ = 40 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 20\sqrt{2} ) Н.
    • Вертикальная компонента силы ( F_y = F \sin 45^\circ = 20\sqrt{2} ) Н.
  2. Сила тяжести и нормальная сила:

    • Сила тяжести ( mg = 5 \cdot 9.8 = 49 ) Н.
    • Нормальная сила ( N = mg - F_y = 49 - 20\sqrt{2} ) Н. Используем это значение для расчета силы трения.
  3. Сила трения:

    • Сила трения ( f = \mu N = 0.5 \cdot (49 - 20\sqrt{2}) ) Н.
  4. Чистая горизонтальная сила и ускорение:

    • Чистая горизонтальная сила ( F_{\text{net}} = F_x - f ).
    • Сначала вычислим ( f ): ( f = 0.5 \cdot (49 - 20\sqrt{2}) \approx 0.5 \cdot (49 - 28.28) \approx 0.5 \cdot 20.72 \approx 10.36 ) Н.
    • Теперь ( F_{\text{net}} = 20\sqrt{2} - 10.36 \approx 28.28 - 10.36 \approx 17.92 ) Н.
    • Ускорение ( a = \frac{F_{\text{net}}}{m} = \frac{17.92}{5} \approx 3.584 \text{ м/с}^2 ).
  5. Скорость бруска через 10 секунд:

    • Скорость ( v = at = 3.584 \cdot 10 = 35.84 \text{ м/с} ).

К сожалению, я не могу создать рисунок напрямую, но вы можете представить себе горизонтальную поверхность, на которую действует брусок, а на него направлена сила ( F ) под углом ( 45^\circ ) к горизонтали. Компоненты силы ( F_x ) и ( F_y ), а также сила тяжести ( mg ) и нормальная сила ( N ) также могут быть изображены на этом рисунке.

avatar
ответил 7 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме