Question

1. Сноубордист спускался по склону горы (рис. 1). На рисунке 2 показаны силы, действующие на сноубордиста, когда на одном из участков он двигался равномерно. Определите модуль силы тяжести F3, действующей на сноубордиста, если модуль результирующей двух сил F1 и F2, равен F12 = 800 Н

Answer 1

Добрый день!

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит: сила равна произведению массы на ускорение. В данном случае, нам нужно найти модуль силы тяжести F3, поэтому нам понадобится значение ускорения, с которым спускается сноубордист.

Но как найти ускорение? Мы можем воспользоваться третьим законом Ньютона, который гласит: сила действия равна силе противодействия. Если мы применим этот закон, мы увидим, что когда сноубордист движется равномерно, сила трения (F2) равна силе тяжести (F3). Таким образом, F2 = F3.

Теперь у нас есть два уравнения:
F12 = F1 + F2 (уравнение 1)
F2 = F3 (уравнение 2)

Подставим уравнение 2 в уравнение 1:
F12 = F1 + F3

Теперь мы можем найти значение F3. Для этого перепишем уравнение 1:
F3 = F12 - F1

Подставим значения:
F3 = 800 Н - F1

Теперь нам нужно найти значение F1. Мы можем воспользоваться теоремой Пифагора, так как силы F1 и F2 образуют прямоугольный треугольник. По теореме Пифагора сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.

F12 = F1^2 + F2^2
800^2 = F1^2 + F2^2

Теперь, зная, что F2 = F3, можем записать:
800^2 = F1^2 + F3^2

Мы уже нашли выражение для F3:
F3 = 800 Н - F1

Подставим и найдем значение F3:
800^2 = F1^2 + (800 - F1)^2

800^2 = F1^2 + (800^2 - 2 * 800 * F1 + F1^2)

800^2 = 2 * F1^2 + 800^2 - 2 * 800 * F1

800^2 - 800^2 = 2 * F1^2 - 2 * 800 * F1

0 = 2 * F1^2 - 2 * 800 * F1

Поделим обе части уравнения на 2:
0 = F1^2 - 800 * F1

Теперь перенесем все в левую сторону:
F1^2 - 800 * F1 = 0

Факторизуем:
F1 * (F1 - 800) = 0

Из этого уравнения мы видим два возможных решения:
1) F1 = 0
2) F1 - 800 = 0, т.е. F1 = 800 Н

Теперь, подставив значение F1 в уравнение для F3, мы можем найти модуль силы тяжести:
F3 = 800 Н - 800 Н = 0 Н

Таким образом, модуль силы тяжести F3, действующей на сноубордиста, равен 0 Н.

Я надеюсь, что я объяснил эту задачу достаточно подробно и понятно. Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задавать их!