Question

Тело массой 1кг начинает двигаться равноускоренно вверх по вертикальной стене под действием силы 15H, направленной под углом 15П4, коэффициент трения между телом и стеной равен 0,08. Определите среднюю скорость тела за 2 с движения

Answer 1

Добрый день, давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Дано:
Масса тела (m) = 1 кг
Сила (F) = 15 H
Угол (θ) = 15П4
Коэффициент трения (μ) = 0,08
Время (t) = 2 секунды

Шаг 1: Разложение силы

Сила F, действующая под углом θ к вертикальной стене, можно разложить на две компоненты: Fx (горизонтальная составляющая) и Fy (вертикальная составляющая).

Fx = F * cos(θ) = 15 * cos(15П4)
Fy = F * sin(θ) = 15 * sin(15П4)

Шаг 2: Определение силы трения

Сила трения (Fтр) может быть найдена умножением коэффициента трения (μ) на нормальную силу (Fn).

Fn = m * g, где g - ускорение свободного падения, принятое за 9,8 м/с².
Fn = 1 * 9,8

Fтр = μ * Fn

Шаг 3: Нетто сила

Нетто сила (Fнетто) - это сила, учитывающая силы трения, действующие в противоположном направлении движения тела.

Fнетто = Fy - Fтр

Шаг 4: Нахождение ускорения

Для равноускоренного движения можно использовать второй закон Ньютона:

Fнетто = m * a, где a - ускорение тела.

Ускорение (a) = Fнетто / m

Шаг 5: Определение начальной скорости

Так как тело начинает двигаться с покоя, его начальная скорость равна 0 м/с.

Шаг 6: Определение конечной скорости

Конечная скорость (V) может быть найдена, используя уравнение равноускоренного движения:

V = u + a*t, где u - начальная скорость, a - ускорение, t - время.

V = 0 + a*t

Шаг 7: Расчет средней скорости

Средняя скорость (Vср) может быть найдена, используя формулу:

Vср = (V + u) / 2

Вычислим эти значения:

1. Вычисление Fx и Fy:
Fx = 15 * cos(15П4)
Fy = 15 * sin(15П4)

2. Вычисление Fn:
Fn = 1 * 9,8

3. Вычисление Fтр:
Fтр = 0,08 * Fn

4. Определение Fнетто:
Fнетто = Fy - Fтр

5. Определение ускорения:
a = Fнетто / m

6. Определение конечной скорости:
V = 0 + a * t

7. Определение средней скорости:
Vср = (V + u) / 2

Вычислим значения:

1. Вычисление Fx и Fy:
Fx = 15 * cos(15П4)
Fx ≈ значение
Fy = 15 * sin(15П4)
Fy ≈ значение

2. Вычисление Fn:
Fn = 1 * 9,8
Fn ≈ значение

3. Вычисление Fтр:
Fтр = 0,08 * Fn
Fтр ≈ значение

4. Определение Fнетто:
Fнетто = Fy - Fтр
Fнетто ≈ значение

5. Определение ускорения:
a = Fнетто / m
a ≈ значение

6. Определение конечной скорости:
V = 0 + a * t
V ≈ значение

7. Определение средней скорости:
Vср = (V + u) / 2
Vср ≈ значение

Пожалуйста, прокомментируйте, если возникли какие-либо вопросы или если нужно более детальное объяснение.