Тело массой 1 кг, имеющее у основания наклонной плоскости скорость 6 м/с

Условие задачи:

Тело массой 1 кг, имеющее у основания наклонной плоскости скорость 6 м/с, поднимается по наклонной плоскости в течение 1 с. Найти силу трения, действующую на тело, если угол наклона плоскости к горизонту 30°.

Задача №2.3.6 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=1\) кг, \(\upsilon_0=6\) м/с, \(\upsilon=0\) м/с, \(t=1\) с, \(\alpha=30^\circ\), \(F_{тр}-?\)

Решение задачи:

Приведем схему к задаче, на которой покажем систему координат, данное тело и все силы, приложенные к нему. Тело будет двигать по инерции вверх, но равнозамедленно. Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось \(x\):

\[ma = {F_{тр}} + mg \cdot \sin \alpha \]

Выразим искомую силу трения \(F_{тр}\):

\[{F_{тр}} = ma – mg \cdot \sin \alpha \;\;\;\;(1)\]

Модуль ускорения тела найдем по определению ускорения – это отношение изменения скорости ко времени, за которое это изменение произошло.

\[a = \frac{{\left| {\upsilon – {\upsilon _0}} \right|}}{t} = \frac{{{\upsilon _0} – \upsilon }}{t} = \frac{{{\upsilon _0}}}{t}\;\;\;\;(2)\]

Подставим выражения для ускорения (2) в формулу (1), в итоге получим:

\[{F_{тр}} = m\frac{\upsilon_0}{t} – mg \cdot \sin \alpha \]

\[{F_{тр}} = m\left( {\frac{\upsilon_0}{t} – g\sin \alpha } \right)\]

Подставив данные задачи в формулу, посчитаем ответ:

\[{F_{тр}} = 1 \cdot \left( {\frac{6}{1} – 10 \cdot \sin 30^\circ } \right) = 1\; Н\]

Ответ: 1 Н.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.3.5 Санки можно удержать на ледяной горке с уклоном 0,2 (отношение высоты к длине)
2.3.7 Тело скользит равномерно по наклонной плоскости, угол наклона которой 30 градусов
2.3.8 Тело соскальзывает без начальной скорости с наклонной плоскости. Угол наклона