Задание 22

Расчётная задача по механике (один раздел курса) · 73 задания

Задание №22
№22
Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности Земли под углом 60° к горизонту, достиг максимальной высоты, равной 5 м. Сколько време…
Свободное падение
Задание №22
№22
Плоская льдина плавает в воде, выступая над её поверхностью на высоту h = 0,02 м. Определите массу льдины, если её площадь S = 2500 см². Плотность л…
Закон Архимеда. Условие плавания тел
Задание №22
№22
Определите время прохождения поездом последнего километра пути перед остановкой, если изменение его скорости на этом пути составило 10 м/с. Ускорение…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №22
№22
Деревянная линейка длиной l = 90 см выдвинута за край стола на 1/4 часть своей длины. При этом она не опрокидывается, если на её правом конце лежит гр…
Условия равновесия твёрдого тела в ИСО
Задание №22
№22
Автомобиль массой 2500 кг двигался по дороге. Eгo положение на дороге изменялось согласно графику зависимости координаты х от времени t (см. рис.). Оп…
Кинетическая энергия материальной точки
Задание №22
№22
В процессе прямолинейного равноускоренного движения тело за 2 с прошло 20 м, увеличив свою скорость в 3 раза. Чему была равна начальная скорость тела?
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №22
№22
Два груза, связанных нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы F, приложенной к…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №22
№22
Два груза, связанных нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы F, приложенной к…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №22
№22
Последний километр пути перед остановкой поезд преодолел за 250 с. Какова была скорость поезда в начале торможения? Ускорение поезда считать постоянны…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №22
№22
Груз подвешен на пружине жёсткостью 100 Н/м к потолку лифта. Лифт равноускоренно опускается вниз на расстояние 5 м в течение 2 с. Какова масса груза,…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №22
№22
Тележка массой 50 кг движется со скоростью 1 м/с по гладкой горизонтальной дороге. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик массой 50 кг дог…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №22
№22
Груз массой 0,4 кг подвешен на пружине жёсткостью 100 Н/м к потолку лифта. Лифт равноускоренно поднимается вверх на расстояние 5 м в течение 2 с. Како…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО

Задание №22 — Второй закон Ньютона

Брусок массой 2 кг движется по горизонтальному столу. На тело действует сила $\overset{\rightarrow}{F}$ под углом α = 30° к горизонту (см. рис.). Коэффициент трения между бруском и столом равен 0,3. Каков модуль силы $\overset{\rightarrow}{F} ,$ если модуль силы трения, действующей на тело, равен 7,5 Н?

Ваше решениедо 2 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Дано: m = 2 кг; α = 30°; $\mu$ = 0,3; F_тр = 7,5 Н

Найти: F - ?

Решение:
Помимо внешнего воздействия F и силы трения F_тр, тело находится под влиянием силы тяжести mg и нормальной реакции поверхности N. Запишем уравнение второго закона Ньютона в проекции на ось, перпендикулярную наклонной плоскости:
$N - mg - F\sin \alpha = 0 ( 1 )$
$N = mg + F\sin \alpha ( 2 )$
$F_{тр} = \mu N ( 3 )$

Используя выражение (2), преобразуем формулу (3):
$F_{тр} = \mu \left(mg + F\sin \alpha \right) ( 4 )$
$F_{тр} = \mu mg + \mu F\sin \alpha ( 5 )$
$F = \frac{F_{тр} - \mu mg}{\mu \sin \alpha } ( 6 )$
$F = \frac{7{,}5 - 0{,}3 \cdot 10 \cdot 2}{0{,}3 \cdot \sin 30} = 10 Н$

Ответ: F = 10 Н

Источник: ФИПИ