Вопрос задан 27.03.2026 в 16:11. Предмет Физика. Спрашивает Громов Максим.

1) Тело массой 3 кг падает в воздухе с ускорением 8 м/c². Найти силу сопротивления воздуха. 2) Вагонетка массой 500 кг движется с ускорением 0,2 м/c². Какова сила тяги вагонетки, если коэффициент трения равен 0,01? 3) Автомобиль массой 1 т поднимается по шоссе с уклоном 30° под действием силы тяги 7 кН. Коэффициент трения между шинами автомобиля и поверхностью шоссе равен 0,01. Найти ускорение автомобиля.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Смирнова Алёна.

Решим все три задачи по второму закону Ньютона.


1) Тело массой 3 кг падает в воздухе с ускорением 8 м/с². Найти силу сопротивления воздуха.

На тело действуют две силы:

  • сила тяжести: mgmg, направлена вниз;

  • сила сопротивления воздуха: FсF_с, направлена вверх.

Так как тело падает с ускорением меньше, чем gg, запишем второй закон Ньютона:

mgFс=mamg - F_с = ma

Отсюда:

Fс=mgma=m(ga)F_с = mg - ma = m(g-a)

Подставим значения:

m=3 кг,g10 м/с2,a=8 м/с2m = 3 \text{ кг}, \quad g \approx 10 \text{ м/с}^2, \quad a = 8 \text{ м/с}^2 Fс=3(108)=32=6 НF_с = 3(10-8)=3 \cdot 2=6 \text{ Н}

Ответ: 6 Н.


2) Вагонетка массой 500 кг движется с ускорением 0,2 м/с². Какова сила тяги вагонетки, если коэффициент трения равен 0,01?

На вагонетку действуют:

  • сила тяги FF, направленная вперед;

  • сила трения FтрF_{тр}, направленная назад.

По второму закону Ньютона:

FFтр=maF - F_{тр} = ma

Сила трения:

Fтр=μmgF_{тр} = \mu mg

Тогда:

F=ma+μmgF = ma + \mu mg

Подставим данные:

m=500 кг,a=0,2 м/с2,μ=0,01,g=10 м/с2m = 500 \text{ кг}, \quad a = 0{,}2 \text{ м/с}^2, \quad \mu = 0{,}01, \quad g = 10 \text{ м/с}^2

Сначала найдём силу трения:

Fтр=0,0150010=50 НF_{тр} = 0{,}01 \cdot 500 \cdot 10 = 50 \text{ Н}

Теперь силу тяги:

F=5000,2+50=100+50=150 НF = 500 \cdot 0{,}2 + 50 = 100 + 50 = 150 \text{ Н}

Ответ: 150 Н.


3) Автомобиль массой 1 т поднимается по шоссе с уклоном 30° под действием силы тяги 7 кН. Коэффициент трения между шинами автомобиля и поверхностью шоссе равен 0,01. Найти ускорение автомобиля.

Дано:

m=1 т=1000 кгm = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг} Fтяги=7 кН=7000 НF_{тяги} = 7 \text{ кН} = 7000 \text{ Н} μ=0,01,α=30\mu = 0{,}01, \quad \alpha = 30^\circ

На автомобиль вдоль наклонной плоскости действуют:

  1. сила тяги FтягиF_{тяги} вверх;

  2. составляющая силы тяжести вниз по склону:

mgsinαmg\sin\alpha
  1. сила трения вниз по склону:

Fтр=μN=μmgcosαF_{тр}=\mu N=\mu mg\cos\alpha

Уравнение движения вдоль наклонной плоскости:

Fтягиmgsinαμmgcosα=maF_{тяги} - mg\sin\alpha - \mu mg\cos\alpha = ma

Выразим ускорение:

a=Fтягиmgsinαμmgcosαma = \frac{F_{тяги} - mg\sin\alpha - \mu mg\cos\alpha}{m}

Подставим значения. Берём:

g=10 м/с2,sin30=0,5,cos300,866g = 10 \text{ м/с}^2,\quad \sin 30^\circ = 0{,}5,\quad \cos 30^\circ \approx 0{,}866

Считаем:

mgsinα=1000100,5=5000 Нmg\sin\alpha = 1000 \cdot 10 \cdot 0{,}5 = 5000 \text{ Н} Fтр=0,011000100,866=86,6 НF_{тр} = 0{,}01 \cdot 1000 \cdot 10 \cdot 0{,}866 = 86{,}6 \text{ Н}

Тогда:

a=7000500086,61000a = \frac{7000 - 5000 - 86{,}6}{1000} a=1913,41000=1,9134 м/с2a = \frac{1913{,}4}{1000} = 1{,}9134 \text{ м/с}^2

Округлим:

a1,9 м/с2a \approx 1{,}9 \text{ м/с}^2

Ответ: 1,9 м/с21{,}9 \text{ м/с}^2.


Итоговые ответы:

  1. 6 Н

  2. 150 Н

  3. 1,9 м/с21{,}9 \text{ м/с}^2

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос