Вопрос:

Задание 2 (30 баллов) Требования к выполнению. Расчётные задачи Тело массой 500 г находится на горизонтальной плоскости. На него начинает действовать сила F = 5 Н, направленная горизонтально вправо (рис. 2). Изобразите все остальные силы, действующие на это тело, и вычислите ускорение, с которым оно движется. Коэффициент трения скольжения тела о плоскость 0,25.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

  • Для решения задачи необходимо учесть все силы, действующие на тело: силу тяжести, силу нормальной реакции опоры, приложенную силу и силу трения скольжения. Затем, используя второй закон Ньютона, вычислить ускорение.

Данные:

  • Масса тела (m): 500 г = 0,5 кг
  • Приложенная сила (F): 5 Н
  • Коэффициент трения скольжения (μ): 0,25
  • Ускорение свободного падения (g): ≈ 9,8 м/с² (примем 10 м/с² для упрощения расчетов, если не указано иное)

Решение:

  1. Силы, действующие на тело:
    • Сила тяжести (Fт): направлена вертикально вниз. Рассчитывается как \( F_т = m · g \).
    • Сила нормальной реакции опоры (N): направлена вертикально вверх, перпендикулярно поверхности. На горизонтальной плоскости \( N = F_т \).
    • Приложенная сила (F): направлена горизонтально вправо.
    • Сила трения скольжения (Fтр): направлена горизонтально влево, против направления движения. Рассчитывается как \( F_{тр} = µ · N \).
  2. Расчет сил:
    • Сила тяжести: \( F_т = 0,5 · 10 = 5 \) Н.
    • Сила нормальной реакции опоры: \( N = F_т = 5 \) Н.
    • Сила трения скольжения: \( F_{тр} = 0,25 · 5 = 1,25 \) Н.
  3. Применение второго закона Ньютона: Второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось (ось X, направленную вправо): \( m · a_x = F - F_{тр} \), где \( a_x \) — ускорение тела.
  4. Расчет ускорения: \( 0,5 · a_x = 5 - 1,25 \)
    \( 0,5 · a_x = 3,75 \)
    \( a_x = \frac{3,75}{0,5} = 7,5 \) м/с².

Изображение сил (схематично):

Представьте себе тело (прямоугольник) на горизонтальной линии (плоскости).

  • От центра тела вертикально вниз — стрелка (сила тяжести Fт).
  • От центра тела вертикально вверх — стрелка (сила нормальной реакции N).
  • От левой грани тела горизонтально вправо — стрелка (приложенная сила F).
  • От правой грани тела горизонтально влево — стрелка (сила трения Fтр), короче, чем приложенная сила, если F > Fтр.

Ответ: Ускорение тела равно 7,5 м/с².

ГДЗ по фото 📸