Высота, на которую может подняться человек примерно 0,385 м
Объяснение:
Лестница длиной 4 м приставлена к идеально гладкой стене под углом 60 °. Максимальная сила трения между лестницей и полом равна 200 Н. На какую высоту вдоль лестницы может подняться человек массой 60 кг перед тем, как лестница начнет скользить. Массой лестницы пренебречь.
m = 60 кг
L = 4 м
g = 10 Н/кг
α = 60°
------------------
h - ? - высота, на которую может подняться человек
-------------------
Со стороны пола на лестницу действует горизонтальная сила Fтр и вертикальная реакция, равная силе веса человека, то есть N = mg. Человек поднялся по лестнице на расстояние x.
Высота подъёма h = x · cos α.
В состоянии предельного равновесия лестницы с человеком сумма моментов сил относительно верхней точки опоры лестницы равна нулю.
- N · L · sin α + Fтр · L · cos α + mg · (L - x) sin α = 0
или
- mg · L · sin α + Fтр · L · cos α + mg · L · sin α - mg · x · sin α = 0
откуда
и
F = mg = 3*10 = 30 Ньютонов.
Здесь расстояние до центра Земли равно ее радиусу (6400 км). А нам надо удалиться на такое расстояние от центра Земли, чтобы сила упала вдвое (и стала не 30 а 15 Ньютонов). Так как по закону всемирного тяготения сила обратно пропорциональна КВАДРАТУ расстояния, расстояние надо увеличить в корень из двух раз
Новое расстояние будет 1.41*6400 км
Ну а чтоб найти высоту, надо вычесть из этого расстояния радиус земли
ответ h = 0.41*6400 = 2624 км