На трубу действует 3 силы: F1 - реакция опоры со стороны 1 человека, направлена вверх F2 - реакция опоры со стороны 2 человека, направлена вверх gm - сила тяжести, направлена вниз Задача на условие равновесия, их два 1) равнодействующая всех сил приложенных к телу должна равняться нулю, т. е. F1 + F2 = gm (1) 2) алгебраическая сумма моментов си относительно выбранной оси вращения также должна равняться нулю Выберем ось вращения совпадающую с точкой приложения силы F1, тогда имеем 0,25*gm = F2*1,5 (2) Делим первое уравнение на второе: 1/0,25 = F1/(F2*1,5) + F2/(F2*1,5) 4 = F1/(F2*1,5) + 1/1,5 4 = 2/3 * F1/F2 + 2/3 4 - 2/3 = 2/3 * F1/F2 F1/F2 = 9/3 : 2/3 = 4,5
Чтобы санки двигались равномерно, необходимо приложить к ним силу равную силе трения. Мы можем найти эту самую силу трения умножив коэффициент скольжения на силу нормальной реакции опоры(т.к. поверхность у нас ровная эта сила равна mg) значит Fтр=0.25*50кг*9.8н/кг=122.5н. Значит мы будем двигать санки с силой 122.5н. Мощность рассчитывается так N=A/t, где N-мощность, A-работа, t-время. Работа в свою очередь равна A=F*S. Получается N=(F*S)/t=F*V. Подставив сюда скорость и силу находим мощность N=122.5н*1м/с=122.5Ватт
Vср=S/t=S/(t1+t2)=S/(S/3*V1+2*S/3*V2)=1/(1/3*40+2/3*5)=7,06 км/ч