С каким по модулю ускорением движется тело по наклонной плоскости, если коэффициент трения составляет 0,3, а угол наклона равен 30°?

Физика 10 класс Наклонная плоскость и силы трения ускорение наклонная плоскость коэффициент трения угол наклона физика 10 класс движение тела сила трения задачи по физике механика кинематика Новый

Для решения задачи о движении тела по наклонной плоскости с учетом трения, нам необходимо учитывать несколько факторов: силу тяжести, силу нормальной реакции и силу трения. Давайте разберем шаги решения подробно.

1. Определим силы, действующие на тело:
• Сила тяжести (мг), где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
• Сила нормальной реакции (N), которая перпендикулярна поверхности наклонной плоскости.
• Сила трения (Fтр), которая направлена против движения и рассчитывается по формуле: Fтр = μN, где μ - коэффициент трения.
2. Разложим силу тяжести на компоненты:
• Сила, направленная вдоль наклонной плоскости: Fпараллельная = mg * sin(α), где α - угол наклона.
• Сила, направленная перпендикулярно наклонной плоскости: Fперпендикулярная = mg * cos(α).
3. Найдем силу нормальной реакции:
• Сила нормальной реакции равна по модулю силе, действующей перпендикулярно плоскости: N = Fперпендикулярная = mg * cos(α).
4. Рассчитаем силу трения:
• Fтр = μN = μ * (mg * cos(α)) = 0,3 * (mg * cos(30°)).
5. Запишем уравнение движения:
• Сумма сил вдоль наклонной плоскости: Fпараллельная - Fтр = ma, где a - ускорение тела.
• Подставим значения: mg * sin(30°) - 0,3 * (mg * cos(30°)) = ma.
6. Упростим уравнение:
• mg * (sin(30°) - 0,3 * cos(30°)) = ma.
• Сократим m (при условии, что m ≠ 0): g * (sin(30°) - 0,3 * cos(30°)) = a.
7. Подставим значения:
• sin(30°) = 0,5 и cos(30°) ≈ 0,866.
• Теперь подставим в уравнение: a = g * (0,5 - 0,3 * 0,866).
• Таким образом, a = 9,8 * (0,5 - 0,2598) = 9,8 * 0,2402 ≈ 2,36 м/с².

Ответ: Ускорение тела по наклонной плоскости составляет примерно 2,36 м/с².