Похожие вопросы
2025-10-19 12:05:43
В горизонтальной плоскости находится тело массой 5 кг. Какой путь сможет пройти это тело за 1,5 секунды под воздействием силы 50 Н, которая направлена под углом 60° к горизонту? Коэффициент трения между телом и плоскостью составляет 0,2.
Физика 11 класс Динамика физика 11 класс сила и движение путь тела трение угол 60 градусов масса 5 кг физические задачи горизонтальная плоскость кинематика динамика
2025-10-19 12:08:02
Чтобы найти путь, который пройдет тело, нам нужно учитывать несколько факторов: силу, действующую на тело, силу трения, а также ускорение, которое тело получит под действием этих сил.
Шаг 1: Найдем составляющие силы, действующей на тело. Мы знаем, что сила F = 50 Н направлена под углом 60° к горизонту. Необходимо разложить эту силу на горизонтальную и вертикальную компоненты:
- Горизонтальная составляющая: Fх = F * cos(60°) = 50 Н * 0,5 = 25 Н
- Вертикальная составляющая: Fу = F * sin(60°) = 50 Н * √3/2 ≈ 43,3 Н
Шаг 2: Найдем силу тяжести, действующую на тело:
Сила тяжести (Fg) = m * g, где g ≈ 9,8 м/с² (ускорение свободного падения).
- Fg = 5 кг * 9,8 м/с² = 49 Н
Шаг 3: Найдем нормальную силу (N), которая равна силе тяжести минус вертикальная составляющая силы:
- N = Fg - Fу = 49 Н - 43,3 Н ≈ 5,7 Н
Шаг 4: Теперь найдем силу трения (Fтр), которая направлена против движения. Сила трения рассчитывается по формуле:
- Fтр = μ * N, где μ = 0,2 (коэффициент трения).
- Fтр = 0,2 * 5,7 Н ≈ 1,14 Н
Шаг 5: Теперь найдем результирующую силу (Fрез), действующую на тело в горизонтальном направлении:
- Fрез = Fх - Fтр = 25 Н - 1,14 Н ≈ 23,86 Н
Шаг 6: Теперь можем найти ускорение (a) тела, используя второй закон Ньютона:
- a = Fрез / m = 23,86 Н / 5 кг ≈ 4,772 м/с²
Шаг 7: Теперь, зная ускорение, можем найти путь, который пройдет тело за 1,5 секунды. Используем формулу для пути при равномерно ускоренном движении:
- s = v0 * t + (a * t²) / 2, где v0 = 0 (начальная скорость).
- s = 0 * 1,5 + (4,772 м/с² * (1,5 с)²) / 2
- s = (4,772 * 2,25) / 2 ≈ 5,36 м
Ответ: Тело сможет пройти примерно 5,36 метра за 1,5 секунды.