Вагонетка, масса которой равна 350 кг, под действием какой горизонтальной силы F движется по горизонтальным рельсам с ускорением 0,15 м/с2, если коэффициент трения 0,2

Чтобы найти горизонтальную силу $F$, которая действует на вагонетку, воспользуемся вторым законом Ньютона и учитываем силы, действующие на вагонетку:

Дано:

• Масса вагонетки: $m = 350 \, \text{кг}$,
• Ускорение: $a = 0,15 \, \text{м/с}^2$,
• Коэффициент трения: $\mu = 0,2$,
• Ускорение свободного падения: $g \approx 9,8 \, \text{м/с}^2$.

Шаг 1: Рассмотрим силы

На вагонетку действуют следующие силы:

1. Сила тяги $F$, которую нужно найти.
2. Сила трения $F_\text{тр}$, направленная противоположно движению, которая равна: $$F_\text{тр} = \mu N,$$ где $N$ — нормальная реакция опоры. На горизонтальной поверхности нормальная сила равна весу вагонетки: $$N = m g.$$ Тогда сила трения: $$F_\text{тр} = \mu m g.$$

Шаг 2: Второй закон Ньютона

Согласно второму закону Ньютона:

Выразим силу $F$:

Подставим $F_\text{тр} = \mu m g$:

Шаг 3: Подставим значения

Подставим известные величины:

Сначала рассчитаем каждую часть:

• $m a = 350 \cdot 0,15 = 52,5 \, \text{Н}$,
• $\mu m g = 0,2 \cdot 350 \cdot 9,8 = 686 \, \text{Н}$.

Теперь сложим:

Ответ:

Горизонтальная сила $F$, необходимая для движения вагонетки с заданным ускорением, составляет 738,5 Н.