- Для определения ускорения тела, которое скользит вниз по наклонной плоскости, необходимо учитывать силу тяжести и силу трения.
Сила тяжести, действующая на тело: \[ F_g = m \cdot g = m \cdot 10 \]
Составляющая силы тяжести, движущая тело вниз по плоскости (вдоль наклонной): \[ F_{g\parallel} = F_g \cdot \sin(\alpha) = m \cdot 10 \cdot 0.5 = 5m \]
Составляющая реакции опоры, уравновешивающая нормальную силу: \[ F_{g\perp} = F_g \cdot \cos(\alpha) = m \cdot 10 \cdot 0.866 \approx 8.66m \]
Сила трения, которая препятствует движению: \[ F_{т} = \mu \cdot F_{g\perp} = 0.38 \cdot 8.66m \approx 3.29m \]
Теперь можно написать второй закон Ньютона для движения вниз: \[ F_{\text{итог}} = F_{g\parallel} - F_{т} = 5m - 3.29m = (5 - 3.29)m = 1.71m \]
Учитывая, что \( F_{\text{итог}} = m \cdot a \): \[ m \cdot a = 1.71m \]
Тогда, сокращая \( m \) (при \( m \neq 0 \)): \[ a = 1.71 \text{ м/с}^2 \]
В ответе округляем до десятых: Ответ: 1.7 м/с².
- Для определения силы натяжения верёвки при равномерном движении груза вверх по наклонной плоскости, рассмотрим силы, действующие на груз:
Масса груза: \( m = 10 \) кг
Сила тяжести (вертикально вниз): \[ F_g = m \cdot g = 10 \cdot 10 = 100 \, \text{Н} \]
Сила, действующая вдоль наклонной плоскости (параллельно направлению движения): \[ F_{g\parallel} = F_g \cdot \sin(\alpha) = 100 \cdot 0.5 = 50 \, \text{Н} \]
Сила, нормальная к плоскости: \[ F_{g\perp} = F_g \cdot \cos(\alpha) = 100 \cdot 0.866 \approx 86.6 \, \text{Н} \]
Сила трения (препятствующая движению): \[ F_{т} = \mu \cdot F_{g\perp} = 0.38 \cdot 86.6 \approx 32.9 \, \text{Н} \]
Общая сила, необходимая для движения груза вверх с равномерным ускорением: \[ S = F_{g\parallel} + F_{т} = 50 + 32.9 \approx 82.9 \, \text{Н} \]
Округляем до целых: Ответ: 83 Н.
- Если тяжёлый шарик в вагоне отклоняется вправо по направлению движения вагона, это указывает на то, что вагон движется с ускорением. Вероятно, вагон движется вперед (вправо) и ускоряется, из-за чего шарик отклоняется в сторону.
Правильный ответ: 5. Из-за силы инерции шарик будет отклоняться таким образом в любом случае при движении вагона.
- Для определения силы тяги троллейбуса, учитываем закон изменения скорости и силу сопротивления:
Масса автобуса: \( m = 18 \text{ т} = 18000 \text{ кг} \)
Сила сопротивления движению: \[ F_{сопр} = \mu \cdot F_n = \mu \cdot m \cdot g = 0.2 \cdot 18000 \cdot 10 = 36000 \text{ Н} \]
Производная скорости: \[ a = \frac{dv}{dt} = 1.5 \]
Сила, необходимая для изменения скорости (в силу инерции): \[ F_{инерц} = m \cdot a = 18000 \cdot 1.5 = 27000 \text{ Н} \]
Общая сила тяги: \[ F_{тяги} = F_{сопр} + F_{инерц} = 36000 + 27000 = 63000 \text{ Н} \]
Ответ: 63000 Н.
- При свободном падении ускорение всех тел одинаково, что объясняется: 1. Сила тяжести пропорциональна массе тела.
На самом деле, все выбранные вами пункты могут находить подкрепление в контексте законов физики, однако точной формулировкой будет указанная выше.