Question

Мальчик на уроке физкультуры тянет резиновый канат жесткостью30 Н/м, жестко сцепленный со стеной. На сколько метров сможет растянуть канат мальчик, если масса его тела составляет 45 кг, а коэффициенттрения подошв о покрытие пола 0,2? ​

Answer 1

дано k=30 H/m

m=45 кг

0,2

мальчик может растянуть до тех пор пока

Fтр=Fупр

umg=kX

X=umg/k=0,2×45×10/30=3м

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы Ньютона вместе с законами трения. Сначала найдем силу трения между подошвами мальчика и полом. Формула для этого:

\[F_{\text{трения}} = \mu \times F_{\text{нормы}}\]

где \(F_{\text{нормы}}\) - сила нормальной реакции (равная весу мальчика), \(\mu\) - коэффициент трения между подошвами и полом.

\[F_{\text{нормы}} = m \times g\]

где \(m\) - масса мальчика, \(g\) - ускорение свободного падения.

\[F_{\text{трения}} = 0.2 \times (45 \times 9.8)\]

Теперь мы можем найти максимальную силу, которую мальчик может приложить к канату без того, чтобы начать двигаться. Эта сила равна силе трения, так как мальчик только начинает тянуть канат.

После этого мы можем использовать закон Гука, который описывает деформацию упругих материалов, чтобы найти расстояние, на которое мальчик может растянуть канат:

\[F = k \times x\]

где \(F\) - сила, \(k\) - жесткость каната, \(x\) - деформация каната.

Решим это уравнение относительно \(x\):

\[F_{\text{трения}} = k \times x\]

Таким образом, \(x = \frac{F_{\text{трения}}}{k}\).

Подставим значения:

\[x = \frac{0.2 \times (45 \times 9.8)}{30}\]