Вопрос задан 10.04.2025 в 23:30. Предмет Физика. Спрашивает Нурланов Айбар.

С наклонной плоскости,имеющей угол наклона 40 градусов,соскальзывает тело массой 10 кг.Определите силу трения,если ускорение тела равно 2 м/с Главное рисунок ) помогите плиз

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Соловьёва Виктория.

Для решения задачи нам нужно найти силу трения, действующую на тело, которое скользит по наклонной плоскости.

Дано:

  • Масса тела m=10кгm = 10 \, \text{кг},
  • Угол наклона плоскости α=40\alpha = 40^\circ,
  • Ускорение тела a=2м/с2a = 2 \, \text{м/с}^2.

Шаг 1. Составим силы, действующие на тело.

Тело скользит по наклонной плоскости, и на него действуют несколько сил:

  1. Сила тяжести FgF_g, которая направлена вниз и равна Fg=mgF_g = m \cdot g, где g=9,8м/с2g = 9,8 \, \text{м/с}^2 — ускорение свободного падения.
  2. Нормальная сила NN, которая перпендикулярна поверхности плоскости.
  3. Сила трения FтрF_{\text{тр}}, которая направлена против движения тела.

Шаг 2. Разложение силы тяжести.

Сила тяжести FgF_g разлагается на две компоненты:

  • Компонента, направленная вдоль плоскости, равна Fg,=Fgsinα=mgsinαF_{g,\parallel} = F_g \cdot \sin\alpha = m \cdot g \cdot \sin\alpha,
  • Компонента, направленная перпендикулярно плоскости, равна Fg,=Fgcosα=mgcosαF_{g,\perp} = F_g \cdot \cos\alpha = m \cdot g \cdot \cos\alpha.

Шаг 3. Нормальная сила.

Нормальная сила NN уравновешивает компоненту силы тяжести, действующую перпендикулярно плоскости:

N=Fg,=mgcosα.N = F_{g,\perp} = m \cdot g \cdot \cos\alpha.

Подставляем значения:

N=109,8cos(40)109,80,76675,1Н.N = 10 \cdot 9,8 \cdot \cos(40^\circ) \approx 10 \cdot 9,8 \cdot 0,766 \approx 75,1 \, \text{Н}.

Шаг 4. Сила трения.

Сила трения определяется по формуле:

Fтр=μN,F_{\text{тр}} = \mu \cdot N,

где μ\mu — коэффициент трения.

Для того чтобы найти силу трения, нужно сначала понять, что сила, действующая вдоль плоскости, равна разности между компонентой силы тяжести вдоль плоскости и силой трения. Также учитываем второй закон Ньютона для движения тела вдоль наклонной плоскости:

Fg,Fтр=ma.F_{g,\parallel} - F_{\text{тр}} = m \cdot a.

Подставляем выражения для сил:

mgsinαFтр=ma.m \cdot g \cdot \sin\alpha - F_{\text{тр}} = m \cdot a.

Теперь подставим известные значения:

109,8sin(40)Fтр=102.10 \cdot 9,8 \cdot \sin(40^\circ) - F_{\text{тр}} = 10 \cdot 2.

Вычислим компоненту силы тяжести вдоль плоскости:

Fg,=109,80,64362,9Н.F_{g,\parallel} = 10 \cdot 9,8 \cdot 0,643 \approx 62,9 \, \text{Н}.

Тогда уравнение принимает вид:

62,9Fтр=20.62,9 - F_{\text{тр}} = 20.

Из этого получаем:

Fтр=62,920=42,9Н.F_{\text{тр}} = 62,9 - 20 = 42,9 \, \text{Н}.

Ответ:

Сила трения, действующая на тело, составляет Fтр42,9НF_{\text{тр}} \approx 42,9 \, \text{Н}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос