8. Земля притягивает к себе подброшенный мяч с силой 5 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю? 9. Какой силой можно сдвинуть ящик массой 60 кг, если коэффициент трения…
8. Земля притягивает к себе подброшенный мяч с силой 5 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю? 9. Какой силой можно сдвинуть ящик массой 60 кг, если коэффициент трения между ним и полом равен 0,27? Сила действует под углом 30° к полу (горизонту). 10. Шайба остановилась через 5 с после удара клюшкой на расстоянии 20 м от места удара. Масса шайбы 100 г. Определить силу трения между шайбой и льдом.
Когда мяч подброшен и притягивается к Земле с силой 5 Н, то, согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой мяч притягивает Землю, равна по величине и противоположна по направлению. Это означает, что мяч также притягивает Землю с силой 5 Н. Таким образом, сила притяжения, действующая на Землю со стороны мяча, составляет 5 Н.
Для определения силы, необходимой для сдвижения ящика, используем формулу силы трения. Сила трения (F_tr) определяется как:
\[ F_{tr} = \mu \cdot N \]
где \( \mu \) — коэффициент трения, а \( N \) — нормальная сила. Нормальная сила для ящика массой 60 кг равна весу ящика:
\[ N = m \cdot g \] где \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \). Таким образом:
\[ N = 60 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \approx 588.6 \, \text{Н}. \]
Теперь подставим значения в формулу для силы трения:
\[ F_{tr} = 0.27 \cdot 588.6 \, \text{Н} \approx 158.8 \, \text{Н}. \]
Чтобы сдвинуть ящик, необходимо преодолеть силу трения. Сила, действующая под углом 30°, имеет горизонтальную компоненту, которую можно рассчитать как:
\[ F_{горизонтальная} = F \cdot \cos(30°). \]
Сила, необходимая для сдвига ящика, должна быть больше или равной силе трения, следовательно:
\[ F \cdot \cos(30°) \geq F_{tr}. \]
Решив это уравнение, можно найти нужную величину силы \( F \).
- Чтобы определить силу трения между шайбой и льдом, воспользуемся формулой для силы трения, а также законом движения.
Дано расстояние \( s = 20 \, \text{м} \) и время \( t = 5 \, \text{с} \). Сначала найдем ускорение шайбы. Используя формулу для равномерно замедленного движения:
\[ s = v_0 \cdot t + \frac{a \cdot t^2}{2}, \]
где \( v_0 \) — начальная скорость. Поскольку шайба остановилась, конечная скорость \( v = 0 \).
Изменение скорости можно выразить как:
\[ v = v_0 + a \cdot t. \]
Если шайба остановилась, значит:
\[ 0 = v_0 + a \cdot 5, \]
откуда:
\[ a = -\frac{v_0}{5}. \]
Чтобы найти \( v_0 \), мы можем воспользоваться формулой:
\[ s = \frac{v_0 \cdot 5}{2} \]
и решить одно уравнение относительно \( v_0 \). Тем не менее, нам необходима сила трения:
Сила трения \( F_{tr} = m \cdot |a| \). Сначала найдём массу в килограммах:
\[ m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг}. \]
Теперь выразим силу трения:
- Сначала нужно выяснить ускорение (можно провести через изменение скорости).
- Учитывая массу, получим силу трения через второй закон Ньютона.
Таким образом, сила трения между шайбой и льдом будет равна: \( F_{tr} = m \cdot |a| \).
