Question

По горизонтально расположенному полу лифта, движущегося с ускорением а = 1,2 м/с 2вертикально вниз, равномерно перемещается брусок под действием горизонтальной силы F = 4,1Н. Найти массу бруска. Коэффициент трения бруска о пол 0,1.

Answer 1

Запишем второй закон Ньютона:

На оy (ось y):  N=mg-ma (1)

На ox: F=Fтр (2)

Fтр=u*N (u-коэффициент трения ) (3)

Выразим из (1) m

m=N/(g-a) (4)

Выразим N из (2) и (3):

N=F/u (5)

Подставим (5) в (4) и получим:

m= F/(u(g-a))=4,1/(0,1(9,8-1,2))=4,77 (кг)

Ответ: 4,77 кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы будем использовать второй закон Ньютона (Закон движения):

ΣF = m·a,

где ΣF - сумма всех сил, действующих на объект, m - масса объекта, a - ускорение объекта.

В данной задаче сила F, действующая на брусок горизонтально, вызывает его движение. Однако, так как лифт движется с ускорением, на брусок действует еще дополнительная сила трения, противодействующая движению.

ΣF = F - Fтр,

где Fтр - сила трения.

Fтр = μ·N,

где μ - коэффициент трения, а N - нормальная сила.

Так как брусок находится на горизонтально расположенном полу лифта, то N равна силе тяжести бруска:

N = m·g,

где g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²).

Теперь мы можем записать уравнение для суммы сил по горизонтали:

F - μ·m·g = m·a.

Подставим известные значения:

4,1 - 0,1·m·9,8 = m·1,2.

Упростим уравнение:

4,1 - 0,98·m = 1,2·m.

Перенесем все члены с m на одну сторону:

1,2·m + 0,98·m = 4,1.

2,18·m = 4,1.

Разделим обе части уравнения на 2,18:

m = 4,1 / 2,18 ≈ 1,88 кг.

Таким образом, масса бруска составляет около 1,88 кг.