Question

Брусок массой 400г поднимают по наклонной плоскости, длина которого 70см, высота 40см с помощью нити, перекинутой через блок, расположенной наверху наклонной плоскости. Уско­рение груза 6м/с2. Какая работа при этом совершается, если ко­эффициент трения 0,3?

Answer 1

Вот здесь смотри 2 пример:
http://festival.1september.ru/articles/594286/
Там как раз тело заезжает наверх с ускорением. Рисунок там же есть.
Угол наклона α
sin α = H/L = 0,4/0,7 = 4/7, cos α = √(1 - sin^2 α) = √(1 - 16/49) = √33 / 7
k = 0,3 - коэффициент трения
Формула движения такая:
mg + N + Ft + Ftr = ma
mg - сила тяжести, N - реакция опоры, Ft - сила тяги, неизвестна, Ftr - сила трения.
R = mg + N - скатывающая равнодействующая
Справа a - ускорение, ma = F - сила по 2 закону Ньютона.
Поскольку сила тяги Ft и сила F=ma действуют вверх, а R и Ftr вниз, расставим знаки
-R + Ft - Ftr = ma
R = mg + N = mg*sin α = 0,4*0,98*4/7 = 0,224 Н
N = mg*cos α = 0,4*0,98*√33/7 = 0,056*√33 ~ 0,3217 Н
Ftr = k*N = 0,3*0,056*√33 ~ 0,0965 Н
ma = 0,4*6 = 2,4 Н
Подставляем
-0224 + Ft - 0,0965 = 2,4
Ft = 2,4 + 0,224 + 0,0965 = 2,7205 Н
Работа равна силе, умноженной на перемещение. Перемещение L = 70 см = 0,7 м
A = Ft*L = 2,7205*0,7 = 1,90435 Н*м

Answer 2

Для решения данной задачи, сначала найдем силу трения, действующую на брусок при подъеме по наклонной плоскости.

Сила трения можно найти по формуле: Fтр = μ * N, где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила.

Нормальная сила можно найти по формуле: N = m * g * cos(α), где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона плоскости.

Угол наклона плоскости можно найти по формуле: α = arctan(h/l), где h - высота наклонной плоскости, l - длина наклонной плоскости.

Подставим известные значения и найдем α: α = arctan(40/70) ≈ 29.74°

Теперь можем найти нормальную силу: N = 0.4 * 9.8 * cos(29.74°) ≈ 3.213 Н

Далее, найдем силу трения: Fтр = 0.3 * 3.213 ≈ 0.964 Н

Теперь можем найти работу, совершаемую при подъеме бруска по наклонной плоскости.

Работа можно найти по формуле: A = F * s, где A - работа, F - сила, s - путь.

Сила, с которой поднимается брусок, равна сумме силы трения и массы, умноженной на ускорение: F = Fтр + m * a, где m - масса бруска, a - ускорение.

Сначала найдем ускорение: a = 6 м/с^2

Теперь можем найти силу: F = 0.964 + 0.4 * 6 ≈ 3.364 Н

Путь, по которому поднимается брусок, равен длине наклонной плоскости: s = 70 см = 0.7 м

Теперь можем найти работу: A = 3.364 * 0.7 ≈ 2.355 Дж

Таким образом, при подъеме бруска массой 400 г по наклонной плоскости с помощью нити, совершается работа примерно равная 2.355 Дж.