Fт - сила тяжести
a - ускорение тела
Сила тяжести равна mg = 5 кг * 10 м/c^2 = 50 Н
Чтобы найти ускорение, действующее на тело, нужно найти силу, которая на него действует: Fравн=ma
a=Fравн/m
По оси x: На тело действует 3 силы: сила тяги, сила трения и сила реакции опоры
Обозначу, N-сила реакции опоры, Fтр-сила трения, сила тяги F, угол 60 градусов - A, коэффицент трения - u
Следовательно, N+F-Fтр=Fравн (1)
N=mgcosA
F=mgsinA
Fтр=N*u
Fтр=mgcosA*u
По формуле (1): mgcosA+mgsinA-mgcosA*u=Fравн
Fравн=mgcosA+mgsinA-mgcosA*u
Fравн=50Н * 1/2 + 50Н * 0,85 - 50Н * 1/2 * 0,2 = 73Н
a=Fравн/m
a=73Н/5 кг= 14,5м/c^2
ответ: a=14,5м/c^2
12 рад/с
Объяснение:
Дано:
R₁ = 0,5 м
R₂ = 7,0 м
m₁ = 240 кг
m₂ = 900 кг
A = 20 кДж = 20 000 Дж
___________
ω₁ - ?
1)
Поскольку колеса находятся в зацеплении, то линейная скорость точки А равна
V = V₁ = V₂
V₁ = ω₁·R₁ (1)
V₂ = ω₂·R₂ (2)
Приравняем (2) и (1)
ω₂·R₂ = ω₁·R₁
ω₂ = (R₁/R₂)·ω₁ = (0,5/7)·ω₁ = ω₁/14
2)
Считаем зубчатые колеса тонкими обручами найдем их моменты инерции:
J₁ = m₁·R₁² = 240·0,5² = 60 кг·м²
J₂ = m₂·R₂² = 900·7² = 44 100 кг·м²
3)
Кинетические энергии колес:
T₁ = J₁·ω₁²/2 = 60·ω₁² / 2 = 30·ω₁²
T₂ = J₂·ω₂²/2 = 44 100·ω₁²/(2·14²) ≈ 110·ω₁²
Суммарная кинетическая энергия:
T = T₁+T₂ = 30·ω₁² + 110·ω₁² ≈ 140·ω₁² Дж
4)
По закону сохранения энергии:
T = A
140·ω₁² = 20 000
ω₁ = √ (20 000 / 140) ≈ 12 рад/с
Помноживши це число на відстань дорівнює одній світловий секунді, отримаємо, що один світловий рік дорівнює 9 460 730 472 580 800 метрів.