Тело движется равномерно по горизонтальной плоскости. На тело действует сила, направленная под углом u к горизонту вверх и равная 20н. Найти угол u,если сила трения, действующая на тело равная 10н.(ускорение свободного падения g=10 м/с^2) ответ выразите в градусах.
Ответы
Примечания: F' – сила трения, F – сила, действующая на тело.
Дано:
F' = 10 Н;
F = 20 H;
Найти: u
Решение:
По второму закону Ньютона (см. рисунок):
am = F + F' (где а, F и F' [синим цветом на рисунке] – вектора)
Так как тело движется равномерно, значит, что ускорение равно нулю.
Также зададим ось х. Я направлю ее вправо.
Учитывая эти условия, перепишем исходное уравнение:
0 = Fcos(u) - F'
Так как F' направлена против оси х, то у нее знак минус. F напарвлена по оси, соответственно, плюс, но также она направлена под углом. Нам нужна ее проекция на эту ось (для этого нужно опустить перпенидкуляр из конца вектора). Из прямоугольного треугольника получаем, что проекция F равна Fcos(u).
Подставим числа в уравнение:
0 = 20cos(u) - 10
10 = 20cos(u)
10/20 = cos(u)
0.5 = cos(u)
Из этого следует, что u = 60°.
Ответ: 60°
