Menu
Тело начинает соскальзывать с наклонной плоскости с углом наклона 45`, коэффициент трения 0,4. Составить уравнение скорости и определить скорость через 2 с.

Если не трудно, с объяснением


Тело, которое соскальзывает вниз по наклонной плоскости. В этом случае на него действуют следующие силы:

Сила тяжести mg, направленная вертикально вниз;

Сила реакции опоры N, направленная перпендикулярно плоскости;

Сила трения скольжения Fтр, направлена противоположно скорости (вверх вдоль наклонной плоскости при соскальзывании тела).

Введем наклонную систему координат, ось OX которой направлена вдоль плоскости вниз. Это удобно, потому что в этом случае придется раскладывать на компоненты только один вектор — вектор силы тяжести mg, а вектора силы трения Fтр и силы реакции опоры N уже направлены вдоль осей. При таком разложении x-компонента силы тяжести равна mg sin(α) и соответствует «тянущей силе», ответственной за ускоренное движение вниз, а y-компонента — mg cos(α) = N уравновешивает силу реакции опоры, поскольку вдоль оси OY движение тела отсутствует.

Сила трения скольжения Fтр = µN пропорциональна силе реакции опоры. Это позволяет получить следующее выражение для силы трения: Fтр = µmg cos(α). Эта сила противонаправлена «тянущей» компоненте силы тяжести. Поэтому для тела, соскальзывающего вниз, получаем выражения суммарной равнодействующей силы и ускорения:

Fx = mg( sin(α) – µ cos(α) );

ax = g( sin(α) – µ cos(α) ).

ускорение:

аx= v/t

скорость равна

v=ax*t=t*g( sin(α) – µ cos(α) )

через t=0.2 с

скорость равна 

v=0.2*9.8(sin(45)-0.4*cos(45))=0.83 м/с


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:
  • 1. Подъемный кран поднимает груз со скоростью 0,5м/с. Какова масса, если за 1 мин кран совершает работу 1,2МДж? 2. Тело массой 5 кг соскользнуло с наклонной плоскости длинной...
  • Кирпич лежит на наклонной плоскости и не скользит вниз. Какие силы удерживают его в состоянии покоя? (порылась в решебнике, кроме привычных силы трения и силы тяжести, в книж...
  • 1) деревянный брусок массой 500г движется с постоянной скоростью по горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы. Определить силу трения, действующую на брусо...
  • На тело массой 2 кг, лежащее на горизонтальной поверхности, начинает действовать сила f, направленная под углом 30 градусов к горизонту, коэффициент трения между телом и пове...
  • Тело массой m движется по горизонтальному столу под действием силы F, направленное под углом а к плоскости стола. Коэффициент трения ранен u. С каким ускорение движется тело....