Question

На наклонной плоскости с углом наклона 20градусов находится тело массой 20кг. Определите силу ,направленную вдоль плоскости ,которую необходимо приложить к телу,чтобы его равномерно двигать вверх. коэффициент трения тела о плоскость равен 0,4

Answer 1

По 1 закону Ньютона в векторном форме:

F + Fтр + N + mg = 0, где F - искомая сила, Fтр - сила трения

спроецировав на некоторую ось ОХ, направленную вдоль плоскости по направлению движения тела, получим:

F - u mg cosα - mg sinα = 0,

F = mg (u cosα + sinα), где α = 20°

F = 200 (0,4*0,939 + 0,342) = 143,52 H

Answer 2

Для определения силы, направленной вдоль плоскости, которую необходимо приложить к телу, чтобы его равномерно двигать вверх по наклонной плоскости, мы можем использовать принцип равновесия сил.

В данном случае, сила трения между телом и плоскостью будет направлена вниз по плоскости и будет противодействовать движению тела вверх. Сила трения можно определить, используя уравнение трения:

Fтрения = u * Fn

где Fтрения - сила трения, u - коэффициент трения, Fn - нормальная сила, равная проекции силы тяжести перпендикулярно плоскости.

Сначала определим нормальную силу. Нормальная сила Fn будет равна компоненте силы тяжести, перпендикулярной плоскости:

Fn = m * g * cos(θ)

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2), θ - угол наклона плоскости.

Теперь мы можем определить силу трения:

Fтрения = u * m * g * cos(θ)

Подставляя значения из условия (m = 20 кг, g ≈ 9.8 м/с^2, θ = 20°, u = 0.4) в формулу, получим:

Fтрения = 0.4 * 20 кг * 9.8 м/с^2 * cos(20°)

После расчетов получим значение силы трения, направленной вниз по плоскости. Эта сила должна быть преодолена силой, направленной вверх по плоскости, чтобы поддерживать равномерное движение тела вверх.