Question

К железному бруску массой 9 кг, находящемуся на горизонтальной поверхности, приложена сила F, вектор которой составляет угол 0 градусов с горизонтом. Под действием приложенной силы брусок движется горизонтально с ускорением 12 м/с^2, при коэффициенте трения k бруска с поверхностью. Когда на брусок положили магнит массой 2 кг, ускорение движения стало равным 10 м/с^2. Найти приложенную силу F.

Answer 1

Ответ:

В данной задаче есть два случая: когда на брусок не положен магнит и когда на брусок положен магнит.

Когда на брусок не положен магнит.

Сила трения, действующая на брусок, равна Fтр = k * N, где N - сила реакции опоры, равная в данном случае весу бруска N = mg, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения. Тогда Fтр = km*g.

По второму закону Ньютона F - Fтр = ma, где F - приложенная сила, a - ускорение движения бруска. Подставляем известные значения: F - kmg = ma.

Из условия задачи известно, что a = 12 м/с^2, k - неизвестно. Тогда F = m*(a + kg) = 9(12 + k*9,8).

Когда на брусок положен магнит.

Магнит притягивает брусок с силой притяжения Fм = mмg, где mм - масса магнита. Сила трения, действующая на брусок, теперь равна Fтр = k(m + mм)*g, так как к массе бруска добавляется масса магнита.

По второму закону Ньютона F - Fтр - Fм = (m + mм)a, где F - приложенная сила, a - ускорение движения бруска. Подставляем известные значения: F - k(m + mм)g - mмg = (m + mм)*a.

Из условия задачи известно, что a = 10 м/с^2, mм = 2 кг, k - неизвестно. Тогда F = (m + mм)(a + kg) + mмg = 11(10 + k*9,8) + 19,6.

Теперь решим систему уравнений для k и F:

F = 9*(12 + k*9,8)

F = 11*(10 + k*9,8) + 19,6

Решив систему уравнений, получаем: k ≈ 0,63, F ≈ 119,5 Н.

Ответ: приложенная сила F ≈ 119,5 Н.

Объяснение:

Рад помочь)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на объект, равна произведению его массы на ускорение:

F_net = m * a,

где F_net - сумма всех сил, m - масса объекта, a - ускорение объекта.

Для начала определим ускорение бруска без магнита:

F_net_bez_magnita = m_bez_magnita * a_bez_magnita,

где m_bez_magnita - масса бруска без магнита, a_bez_magnita - ускорение бруска без магнита.

Из условия известно, что масса бруска без магнита составляет 9 кг, а ускорение при этой массе равно 12 м/с^2:

m_bez_magnita = 9 кг, a_bez_magnita = 12 м/с^2.

Теперь определим ускорение бруска с магнитом:

F_net_s_magnitom = m_s_magnitom * a_s_magnitom,

где m_s_magnitom - масса бруска с магнитом, a_s_magnitom - ускорение бруска с магнитом.

Из условия известно, что масса бруска с магнитом составляет 9 кг + 2 кг = 11 кг, а ускорение при этой массе равно 10 м/с^2:

m_s_magnitom = 11 кг, a_s_magnitom = 10 м/с^2.

Теперь мы можем найти приложенную силу F, используя второй закон Ньютона для обоих случаев:

1. Для бруска без магнита:

F_net_bez_magnita = m_bez_magnita * a_bez_magnita, F_net_bez_magnita = 9 кг * 12 м/с^2, F_net_bez_magnita = 108 Н.

2. Для бруска с магнитом:

F_net_s_magnitom = m_s_magnitom * a_s_magnitom, F_net_s_magnitom = 11 кг * 10 м/с^2, F_net_s_magnitom = 110 Н.

Теперь мы видим, что приложенная сила F равна разнице между силой с магнитом и силой без магнита:

F = F_net_s_magnitom - F_net_bez_magnita, F = 110 Н - 108 Н, F = 2 Н.

Итак, приложенная сила F равна 2 Н.