Какова масса правого груза, если левый груз весит 200 грамм, ускорение грузов равно 0.1 g (1 м/с²), а наклонные плоскости имеют углы 30 и 45 градусов соответственно, при этом трением можно пренебречь?

Физика 10 класс Динамика масса правого груза масса левый груз 200 грамм ускорение грузов 0.1 g наклонные плоскости углы 30 45 градусов трением пренебречь Новый

Для решения задачи необходимо использовать законы физики, связанные с движением тел на наклонной плоскости и законом Ньютона. Мы будем рассматривать два груза, которые находятся на наклонных плоскостях, и определим массу правого груза.

Шаг 1: Определение сил, действующих на грузы

• Левый груз (м1 = 200 г = 0.2 кг) находится на наклонной плоскости под углом 30 градусов.
• Правый груз (м2) находится на наклонной плоскости под углом 45 градусов.

Шаг 2: Вычисление силы тяжести и силы, действующей на каждый груз

• Сила тяжести (F1) для левого груза: F1 = m1 * g = 0.2 кг * 9.81 м/с² = 1.962 Н.
• Сила, действующая на левый груз вдоль наклонной плоскости: F1_плоскость = F1 * sin(30°) = 1.962 Н * 0.5 = 0.981 Н.

Для правого груза:

• Сила тяжести (F2) для правого груза: F2 = m2 * g = m2 * 9.81 м/с².
• Сила, действующая на правый груз вдоль наклонной плоскости: F2_плоскость = F2 * sin(45°) = m2 * 9.81 м/с² * (sqrt(2)/2) = m2 * 9.81 / sqrt(2) Н.

Шаг 3: Применение второго закона Ньютона

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, действующих на систему, равна произведению массы на ускорение:

• Для левого груза: F1_плоскость - F2_плоскость = m1 * a.
• Подставляем значения: 0.981 Н - (m2 * 9.81 / sqrt(2)) = 0.2 кг * 0.1 * 9.81.

Шаг 4: Решение уравнения

Теперь подставим значение ускорения:

• 0.981 Н - (m2 * 9.81 / sqrt(2)) = 0.2 кг * 0.981.
• 0.981 Н - (m2 * 9.81 / sqrt(2)) = 0.1962 Н.

Переносим все известные значения в одну часть уравнения:

• 0.981 Н - 0.1962 Н = m2 * 9.81 / sqrt(2).
• 0.7848 Н = m2 * 9.81 / sqrt(2).

Теперь выражаем массу правого груза (m2):

• m2 = 0.7848 Н * sqrt(2) / 9.81.
• m2 ≈ 0.7848 * 1.414 / 9.81.
• m2 ≈ 0.112 кг.

Шаг 5: Заключение

Таким образом, масса правого груза составляет примерно 112 граммов.