Question

Мальчик тянет сани массой 15 кг. под углом 45 градусов к горизонту, при этом сани движутся равномерно. Найти величину приложенной силы, если коэффициент трения саней о дорогу 0,02.

Answer 1

Мальчик тянет сани массой m=15 кг. под углом a=45 градусов к горизонту, при этом сани движутся равномерно. Найти величину приложенной силы, если коэффициент трения саней о дорогу k=0,02. Fтяг - ?
Делаем стандартный рисунок
на санки действуют силы Fтяг+N+m*g+Fтр=0  так как движение равномерное
ОУ:  Fтяг*sina+N-m*g=0
N=mg-Fтяг*sina  (1)
OX: Fтяг*соsa - Fтр=0
Fтяг*сосa - k*N=0 (2)
подставим (1) в (2)
Fтяг*соsa - k*m*g+k*Fтяг*sina=0
Fтяг=k*m*g/(cosa +k*sina)=0,02*15*10/(0,7+0,02*0,7)=3/(0,7+0,014)=4,2 Н
Ответ Fтяг=4,2 Н

Перепроверь вычисления 

Answer 2

Ответ к заданию на рисунке)

Answer 3

Задача: Мальчик тянет сани массой 15 кг под углом 45 градусов к горизонту, при этом сани движутся равномерно. Найти величину приложенной силы, если коэффициент трения саней о дорогу 0,02.

Решение: Для решения этой задачи мы можем использовать законы Ньютона и применить их к горизонтальной и вертикальной составляющим сил.

Вертикальная составляющая: Сначала мы рассмотрим вертикальную составляющую силы. Поскольку сани движутся равномерно, вертикальная сила равна нулю, так как нет вертикального ускорения. Таким образом, сила тяжести, действующая вниз, должна быть уравновешена вертикальной составляющей силы, приложенной мальчиком вверх.

Горизонтальная составляющая: Мальчик тянет сани под углом 45 градусов к горизонту. Мы можем разложить силу тяги на горизонтальную и вертикальную составляющие. Горизонтальная составляющая силы будет создавать горизонтальное ускорение и преодолевать силу трения.

Трение: Трение - это сила, действующая в направлении, противоположном движению. В данном случае, трение будет направлено в противоположную сторону движения саней и будет пропорционально нормальной реакции, которая равна произведению массы саней на ускорение свободного падения. Трение можно выразить как:

Fтр = μ * N

где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция.

Нормальная реакция: Нормальная реакция - это сила, действующая в направлении, перпендикулярном поверхности. В данном случае, нормальная реакция будет равна весу саней, так как они находятся на горизонтальной поверхности без какого-либо вертикального движения. Таким образом, нормальная реакция можно выразить как:

N = m * g

где N - нормальная реакция, m - масса саней, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2 на Земле).

Горизонтальная составляющая силы: Теперь мы можем рассмотреть горизонтальную составляющую силы. Горизонтальная составляющая силы должна уравновешивать трение, поэтому мы можем записать:

Fгор = Fтр

Fгор = μ * N

Заменяем N на m * g:

Fгор = μ * m * g

Теперь мы можем найти величину приложенной силы:

Fтяги = sqrt(Fгор^2 + Fверт^2)

где Fтяги - величина приложенной силы, Fгор - горизонтальная составляющая силы, Fверт - вертикальная составляющая силы.

Подставляем значения:

Fтяги = sqrt((μ * m * g)^2 + 0^2)

Fтяги = μ * m * g

Fтяги = 0,02 * 15 * 9,8

Fтяги = 2,94 Н

Таким образом, величина приложенной силы, необходимой для тяги саней массой 15 кг под углом 45 градусов к горизонту, при коэффициенте трения 0,02, составляет 2,94 Н.