Условие задачи:

Тело массой 100 г движется вверх по вертикальной стенке под действием силы 2 Н, направленной под углом 30° к вертикали. Коэффициент трения между телом и стеной 0,1. Определить ускорение тела.

Задача №2.1.59 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=100\) г, \(F=2\) Н, \(\alpha=30^\circ\), \(\mu=0,1\), \(a-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачи "Тело массой 100 г движется вверх по вертикальной стенке под действием силы 2 Н"На схеме к рисунку покажем тело и все силы, действующие на него.

Запишем законы Ньютона в проекции на оси координат:

\[\left\{ \begin{gathered}
ox:N = F \cdot \sin \alpha \;\;\;\;(1)\hfill \\
oy:F \cdot \cos \alpha — {F_{тр}} — mg = ma \;\;\;\;(2)\hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Сила трения скольжения определяется по формуле:

\[{F_{тр}} = \mu N\]

Используя выражение (1), имеем:

\[{F_{тр}} = \mu F \cdot \sin \alpha \]

Полученное выражение подставим в формулу (2).

\[F \cdot \cos \alpha  — \mu F \cdot \sin \alpha  — mg = ma\]

В итоге решение задачи в общем виде выглядит так:

\[a = \frac{{F\left( {\cos \alpha  — \mu \sin \alpha } \right) — mg}}{m}\]

Переведем массу тела в систему СИ, далее подставим все численные значения величин в формулу и посчитаем ответ.

\[100\; г = \frac{{100}}{{1000}}\; кг = 0,1\; кг\]

\[a = \frac{{2\left( {\cos 30^\circ  — 0,1 \cdot \sin 30^\circ } \right) — 0,1 \cdot 10}}{{0,1}} = 6,32\; м/с^2\]

Ответ: 6,32 м/с2.

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

Если Вам понравилась задача и ее решение, то Вы можете поделиться ею с друзьями с помощью этих кнопок.

Комментарии

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>