При выполнении лабораторной работы по определению коэффициента полезного действия установки, состоящей из подвижного и неподвижного блоков, груз массой m = 400 г был поднят равномерно на высоту h = 0,5 м силой F = 2,5 Н). Вычислите полную работу.
Для определения ускорения мальчика, съезжающего с горки, мы можем использовать второй закон Ньютона.
Второй закон Ньютона гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение. Формула для второго закона Ньютона: F = m * a, где F - сила, m - масса тела, a - ускорение.
Для начала, нам необходимо найти силу, действующую на мальчика при скатывании с горки. Эта сила состоит из двух составляющих: силы тяжести и силы трения.
1. Сила тяжести (Fтяжести) - это сила, которая действует на мальчика вниз по направлению горки. Она равна произведению массы мальчика на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается равным 9,8 м/с^2.
Fтяжести = m * g,
где m - масса мальчика, g - ускорение свободного падения.
В данном случае m = 30 кг, g = 9,8 м/с^2.
Подставим эти значения в формулу:
Fтяжести = 30 кг * 9,8 м/с^2 = 294 Н.
2. Сила трения (Fтрения) - это сила, которая возникает между поверхностью скатывания и санками мальчика. Для нахождения силы трения, мы можем использовать следующую формулу:
Fтрения = коэффициент трения * сила нормального давления,
где коэффициент трения - 0,3 (данные из условия задачи).
Сила нормального давления (Fнорм) - это сила, которая действует в вертикальном направлении и равна произведению массы мальчика на ускорение свободного падени (Fнорм = m * g).
Так как мальчик скатывается со скатывающейся поверхности, то сила нормального давления будет равна силе тяжести Fтяжести.
Fтрения = 0,3 * 294 Н = 88,2 Н.
Теперь, суммируем две силы: силу тяжести и силу трения.
F = Fтяжести + Fтрения = 294 Н + 88,2 Н = 382,2 Н.
Итак, мы нашли суммарную силу, действующую на мальчика при скатывании с горки, она равна 382,2 Н.
Теперь, мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти ускорение мальчика:
F = m * a.
a = F / m = 382,2 Н / 30 кг.
Выполним перевод единиц:
382,2 Н = 382,2 кг * 9,8 м/с^2.
Таким образом, a = (382,2 кг * 9,8 м/с^2) / 30 кг = 124,84 м/с^2.
Ответ: Ускорение мальчика, съезжающего с горки под углом 30°, равно 124,84 м/с^2.
Первым шагом в решении задачи будет находим формулу для силы давления воздуха на поверхность стола. Формула для силы давления можно записать так:
F = P * A
где F - сила давления, P - давление и A - площадь поверхности.
В данной задаче нам известна площадь поверхности стола - 1 кв. метр. Так что нам нужно найти только давление атмосферы, чтобы решить задачу.
Давление атмосферы измеряется в паскалях (Па). Нормальное атмосферное давление составляет около 101325 Па.
А теперь подставим значения в формулу и решим задачу:
F = P * A
F = 101325 Па * 1 м^2
F = 101325 Н
Ответ: Сила давления воздуха на поверхность стола при нормальном атмосферном давлении составляет 101325 Н, что соответствует варианту ответа а) 101,3 кН.
Для того, чтобы ответ был понятен школьнику, я пошагово объяснил каждый шаг решения задачи и дал обоснование для выбора правильного ответа.
Второй закон Ньютона гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение. Формула для второго закона Ньютона: F = m * a, где F - сила, m - масса тела, a - ускорение.
Для начала, нам необходимо найти силу, действующую на мальчика при скатывании с горки. Эта сила состоит из двух составляющих: силы тяжести и силы трения.
1. Сила тяжести (Fтяжести) - это сила, которая действует на мальчика вниз по направлению горки. Она равна произведению массы мальчика на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается равным 9,8 м/с^2.
Fтяжести = m * g,
где m - масса мальчика, g - ускорение свободного падения.
В данном случае m = 30 кг, g = 9,8 м/с^2.
Подставим эти значения в формулу:
Fтяжести = 30 кг * 9,8 м/с^2 = 294 Н.
2. Сила трения (Fтрения) - это сила, которая возникает между поверхностью скатывания и санками мальчика. Для нахождения силы трения, мы можем использовать следующую формулу:
Fтрения = коэффициент трения * сила нормального давления,
где коэффициент трения - 0,3 (данные из условия задачи).
Сила нормального давления (Fнорм) - это сила, которая действует в вертикальном направлении и равна произведению массы мальчика на ускорение свободного падени (Fнорм = m * g).
Так как мальчик скатывается со скатывающейся поверхности, то сила нормального давления будет равна силе тяжести Fтяжести.
Fтрения = 0,3 * 294 Н = 88,2 Н.
Теперь, суммируем две силы: силу тяжести и силу трения.
F = Fтяжести + Fтрения = 294 Н + 88,2 Н = 382,2 Н.
Итак, мы нашли суммарную силу, действующую на мальчика при скатывании с горки, она равна 382,2 Н.
Теперь, мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти ускорение мальчика:
F = m * a.
a = F / m = 382,2 Н / 30 кг.
Выполним перевод единиц:
382,2 Н = 382,2 кг * 9,8 м/с^2.
Таким образом, a = (382,2 кг * 9,8 м/с^2) / 30 кг = 124,84 м/с^2.
Ответ: Ускорение мальчика, съезжающего с горки под углом 30°, равно 124,84 м/с^2.