Дано:
m = 200 килограмм - масса ящика;
a = 30 градусов - угол наклона плоскости;
k = 0,2 - коэффициент трения;
g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;
a = 0,5 м/с^2 - ускорение, с которым необходимо поднимать ящик вверх.
Требуется определить силу F (Ньютон), с которой можно поднять ящик вверх с ускорением a.
Разложим все силы по направлению наклонной плоскости и перпендикулярно ей. Тогда, согласно второго закона Ньютона:
F - G * sin(a) - Fтр = m * a
G = m * g - сила тяжести;
Fтр = k * N = k * m * g * cos(a) - сила трения. Тогда:
F - m * g * sin(a) - k * m * g * cos(a) = m * a;
F = m * a + k * m * g * cos(a) + m * g * sin(a);
F = m * (a + g * (k * cos(a) + sin(a))) = 200 * (0,5 + 10 * (0,2 * 0,9 + 0,5)) =
= 200 * (0,5 + 10 * (0,18 + 0,5)) = 200 * (0,5 + 10 * 0,68) = 200 * (0,5 + 6,8) =
= 200 * 7,3 = 1460 Ньютон.
ответ: необходимо приложить силу, равную 1460 Ньютон.
Объяснение:
как то так
Давление, оказываемое телом на опору:
p = F/S = mg/S, где m - масса куба, кг
g = 10 Н/кг - ускорение своб. падения
S - площадь опоры тела, м²
Масса куба:
m = ρV, где ρ = 11300 кг/м³ - плотность свинца
V - объем свинца, пошедшего на изготовление куба, кг
Так как объем куба:
V = S·h, где S - площадь опоры куба, м²
h - высота куба (длина ребра), м
то:
mg = pS
ρShg = pS
ρgh = p
h = p/ρg = 10000 : 113000 ≈ 0,0885 (м)
Объем куба:
V = h³ ≈ 0,00069 (м³)
Масса куба:
m = ρV = 11300 · 0,00069 ≈ 7,833 (кг)
Проверим.
Площадь опоры куба: S = h² = 0,0885² = 0,00783225 (м²)
Вес куба: P = F = mg = 7,833 · 10 = 78,33 (H)
Давление, которое оказывает куб на опору:
p = F/S = 78,33 : 0,00783225 ≈ 10 000 (Па) = 10 (кПа)
