Дано:
h = 5 м
S = 10 м
v₀ = 0
μ = 0.2
t - ?
v - ?
Силы, действующие на тело: сила трения, реакции опоры и тяжести.
Fтр, N, mg соответственно (направления сил на рисунке).
Запишем второй закон Ньютона для тела:
Fтр + N + mg = ma (сумма векторная, как на рисунке).
В проекции на ось X:
В проекции на ось Y:
Выразим mgx и mgy через mg и угол α:
mgx = mgsinα
mgy = mgcosα
Найдём sinα и cosα.
sinα = h / S = 5 / 10 = 0.5
Значит α = 30°
cosα = cos30° = √3 / 2 ≈ 0.866
По формуле, Fтр = μN, N = mgy = mgcosα => Fтр = μmgcosα
Перепишем проекцию на X с новым значением Fтр и найдём a:
mgsinα - μmgcosα = ma
gsinα - μgcosα = a
a = g(sinα - μcosα)
По формуле динамики, S = v₀t + at² / 2. v₀ = 0 по условию, => S = at²/2.
Отсюда t = √(2S / a) = √(2S / g(sinα - μcosα))
Опять по формуле динамики:
=> 
Конечные формулы:
≈ 2,5 с
≈ 8 м/с
Уменьшится в 36 раз
Объяснение:
Дано:
h = 5·R₃
F / F₀ -?
1)
Если тело расположено на поверхности Земли или близко от нее, то ускорение свободного падения:
g₀ = G·M₃ / R₃²
2)
Если тело находится на высоте h над поверхностью Земли, то:
g = G·M₃ / (R₃+h)²
По условию задачи h = 5·R₃, тогда:
g = G·M₃ / (R₃+h)² = g = G·M₃ / (R₃+5R₃)²= G·M₃ / (6·R₃)²=
= (1/36)·G·M₃ / R₃² = g₀ / 36
3)
Мы видим, что на заданной высоте ускорение свободного падения в 36 раз меньше, чем на поверхности Земли. Тогда:
F / F₀ = m·g / (m·g₀) = g / g₀ = g₀ / (36·g₀) = 1/36
то есть сила тяжести уменьшится в 36 раз.
n=L1/L2
L2=L1/n=656/1,6=410 нм