Question

В вагоне движущемся горизонтально с ускорением a=5,7 м/с² висит на шнуре груз массой m=200 г . Определите силу натяжения шнура и угол отклонения шнура от вертикали

Answer 1

Помните когда стоишь в автобусе и он начинает двигаться резко вперед и вы улетаете назад?)) Тут тоже самое

Груз будет отклонятся в противоположную сторону к движению вагона

Запишем второй закон Ньютона сразу в проекциях на вертикальные и горизонтальные оси

$ma=Tsina$ (1)

$mg=Tcosa$ (2)

отсюда $ma=mg*tga$

$a=acrtg\frac{a}{g}=arctg\frac{5.7}{10}=arctg0.57$

Ну и возведем (1) и (2) в квадрат и сложим 1 и 2 чтобы получить тригонометрическое тождество и не парится с углами

$(ma)^2+(mg)^2=T^2$

$T=0.2*\sqrt{5.7^2+10^2} =2.3$ Н

Answer 2

Для решения задачи сначала нужно найти силу натяжения шнура, а затем - угол отклонения шнура от вертикали.

1. Находим силу натяжения шнура:

Сила натяжения шнура равна сумме сил, действующих на груз. Это сила тяжести и сила инерции.

Сила тяжести равна: Fт = mg = 0.2 кг * 9.8 м/с² = 1.96 Н

Сила инерции равна: Fи = ma = 0.2 кг * 5.7 м/с² = 1.14 Н

Сумма этих сил даст силу натяжения шнура: Fн = Fт + Fи = 1.96 Н + 1.14 Н = 3.1 Н

Ответ: сила натяжения шнура равна 3.1 Н.

2. Находим угол отклонения шнура от вертикали:

Угол отклонения шнура от вертикали будет равен углу между силой натяжения и силой тяжести. Этот угол можно найти, используя тангенс угла наклона.

tg(α) = Fи / Fт = 1.14 Н / 1.96 Н = 0.5816

α = arctg(0.5816) = 29.4°

Ответ: угол отклонения шнура от вертикали равен 29.4°.