Question

Для рівномірного переміщення санок по снігу необхідно прикласти силу 15Н. Яка маса санок, якщо сила тертя складає 0,05 від сили тяжіння, що діє на санки?

Answer 1

По горизонтали на санки действуют сила тяги и сила трения в противоположные стороны. Т.к. движение равномерное, значит их сумма=0.
Fтр=15 Н; Fтр=0,05*mg; m=Fтр/0,05*g=15/0,5=30 кг - это ответ.

Answer 2

Для рівномірного переміщення об'єкта по горизонталі, сума всіх горизонтальних сил, що діють на нього, повинна дорівнювати нулю. У вашому випадку, сила тертя противодіє рухові санок. Сила тяжіння визначається масою об'єкта і прискоренням вільного падіння.

Сила тяжіння (F_gravity) дорівнює масі (m) санок, помноженій на прискорення вільного падіння (g), яке на Землі дорівнює приблизно 9,81 м/с²:

F_gravity = m * g

Для рівноваги сил в горизонтальному напрямку сума сили тертя (F_friction) та прикладеної сили (F_applied) повинна дорівнювати нулю:

F_applied - F_friction = 0

Сила тертя (F_friction) дорівнює коефіцієнту тертя (μ) між санками та снігом, помноженому на силу тиску (F_gravity):

F_friction = μ * F_gravity

У вашому завданні сказано, що сила тертя (F_friction) становить 0,05 від сили тяжіння (F_gravity). Тобто:

0.05 * F_gravity = μ * F_gravity

Тепер ми можемо розв'язати цю рівність для коефіцієнта тертя (μ):

0.05 = μ

Тепер ми можемо підставити цей значення коефіцієнта тертя в рівняння сили тертя:

F_friction = 0.05 * F_gravity

Тепер ми можемо підставити цю вираз в рівняння рівноваги сил:

F_applied - 0.05 * F_gravity = 0

Тепер можемо вирішити це рівняння для сили, яку необхідно прикласти:

F_applied = 0.05 * F_gravity

Тепер можемо підставити вираз для сили тяжіння (F_gravity) у вираз для сили, яку необхідно прикласти:

F_applied = 0.05 * (m * g)

Тепер ми можемо вирішити це рівняння для маси санок (m):

15 Н = 0.05 * (m * 9.81 м/с²)

Тепер розв'яжемо це рівняння для маси (m):

15 Н = 0.492 м * m

m = 15 Н / 0.492 м

m ≈ 30.49 кг

Отже, маса санок приблизно 30.49 кілограмів.