Question

Алена толкает санки массой 4 килограмма перед собой равномерно прямолинейно под каким углом должна быть направлена сила девочки чтобы предполагаемое усилие было наименьшим считайте это учили коэффициент трения равен 0,2 1)30 граусов
2)80 градусов
3)90 градусов
4)60 градусов
5)45 градусов
6)4Н
7)8Н
8)12Н
9)6Н
10)2Н

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам нужно учесть несколько физических принципов.

Первый принцип, который мы должны учесть, это то, что сила трения может быть выражена как произведение коэффициента трения и нормальной силы. В данном случае нормальной силой будет являться сила тяжести, равная массе санок, умноженной на ускорение свободного падения (g).

Коэффициент трения равен 0,2, масса санок равна 4 кг, а ускорение свободного падения принимается равным примерно 9,8 м/с².

Таким образом, нормальная сила равна 4 кг × 9,8 м/с² = 39,2 Н.

Второй принцип, который мы должны учесть, это то, что предполагаемая сила, направленная вперед, должна быть равна силе трения, чтобы суммарная сила была равна нулю. Известно, что сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу.

Третий принцип, который мы должны учесть, это то, что сила может быть разложена на две составляющие - горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная составляющая силы будет направлена вперед, а вертикальная составляющая силы будет направлена вниз.

Теперь давайте разберем каждый из предложенных вариантов по очереди и найдем их горизонтальные составляющие силы. Так как горизонтальная составляющая силы должна быть равна силе трения, которая равна 0,2 * 39,2 Н = 7,84 Н, мы можем рассчитать примерное значение силы, направленной вперед, для каждого варианта.

1) Угол 30 градусов:
Горизонтальная составляющая силы равна 7,84 Н * cos(30°) = 6,8 Н.
Этот вариант не удовлетворяет условию, так как сила должна быть наименьшей.

Повторяем процесс для остальных вариантов:

2) Угол 80 градусов:
Горизонтальная составляющая силы равна 7,84 Н * cos(80°) = 0,89 Н.

3) Угол 90 градусов:
Горизонтальная составляющая силы равна 7,84 Н * cos(90°) = 0 Н.
Этот вариант удовлетворяет условию, так как сила должна быть наименьшей.

4) Угол 60 градусов:
Горизонтальная составляющая силы равна 7,84 Н * cos(60°) = 3,92 Н.

5) Угол 45 градусов:
Горизонтальная составляющая силы равна 7,84 Н * cos(45°) = 5,53 Н.

6) 4 Н:
Этот вариант не является углом, поэтому мы его не рассматриваем.

7) 8 Н:
Этот вариант не является углом, поэтому мы его не рассматриваем.

8) 12 Н:
Этот вариант не является углом, поэтому мы его не рассматриваем.

9) 6 Н:
Этот вариант не является углом, поэтому мы его не рассматриваем.

10) 2 Н:
Этот вариант не является углом, поэтому мы его не рассматриваем.

Итак, угол, при котором предполагаемое усилие будет наименьшим, это 90 градусов (вариант 3).

Таким образом, сила должна быть направлена под углом 90 градусов, чтобы предполагаемое усилие было наименьшим.