Чтобы решить эту задачу, нужно рассмотреть силы, действующие на тело, и найти его ускорение.
Дано:
- Сила ( F = 30 ) Н.
- Угол ( \theta = 60^\circ ).
- Масса тела ( m = 5 ) кг.
- Трением пренебрегаем.
Разложение силы на компоненты:
Сила ( F ) приложена под углом ( 60^\circ ) к горизонту. Чтобы определить горизонтальную и вертикальную составляющие этой силы, используем тригонометрические функции:
- Горизонтальная составляющая силы: ( F_x = F \cos \theta ).
- Вертикальная составляющая силы: ( F_y = F \sin \theta ).
Подставляем значения:
[ F_x = 30 \cos 60^\circ = 30 \cdot \frac{1}{2} = 15 \text{ Н} ]
[ F_y = 30 \sin 60^\circ = 30 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 15\sqrt{3} \text{ Н} ]
Вертикальная составляющая силы:
Так как трением пренебрегаем, вертикальная составляющая силы ( F_y ) не влияет на горизонтальное движение тела. Она будет компенсироваться нормальной реакцией опоры, так что на горизонтальное движение она не влияет.
Второй закон Ньютона:
Для горизонтального движения можно использовать второй закон Ньютона:
[ F_x = ma ]
где:
- ( F_x ) — горизонтальная составляющая силы,
- ( m ) — масса тела,
- ( a ) — ускорение.
Подставляем известные значения:
[ 15 = 5a ]
Решаем уравнение для ускорения ( a ):
[ a = \frac{15}{5} = 3 \text{ м/с}^2 ]
Ответ:
Ускорение тела равно ( 3 \text{ м/с}^2 ).