К железному бруску массой 9 кг, находящемуся на горизонтальной поверхности, приложена сила F, вектор которой составляет угол 0 градусов с горизонтом. Под действием приложенной силы брусок движется горизонтально с ускорением 12 м/с^2, при коэффициенте трения k бруска с поверхностью. Когда на брусок положили магнит массой 2 кг, ускорение движения стало равным 10 м/с^2.
Найти приложенную силу F.
Ответы
Ответ:
В данной задаче есть два случая: когда на брусок не положен магнит и когда на брусок положен магнит.
Когда на брусок не положен магнит.
Сила трения, действующая на брусок, равна Fтр = k * N, где N - сила реакции опоры, равная в данном случае весу бруска N = mg, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения. Тогда Fтр = km*g.
По второму закону Ньютона F - Fтр = ma, где F - приложенная сила, a - ускорение движения бруска. Подставляем известные значения: F - kmg = ma.
Из условия задачи известно, что a = 12 м/с^2, k - неизвестно. Тогда F = m*(a + kg) = 9(12 + k*9,8).
Когда на брусок положен магнит.
Магнит притягивает брусок с силой притяжения Fм = mмg, где mм - масса магнита. Сила трения, действующая на брусок, теперь равна Fтр = k(m + mм)*g, так как к массе бруска добавляется масса магнита.
По второму закону Ньютона F - Fтр - Fм = (m + mм)a, где F - приложенная сила, a - ускорение движения бруска. Подставляем известные значения: F - k(m + mм)g - mмg = (m + mм)*a.
Из условия задачи известно, что a = 10 м/с^2, mм = 2 кг, k - неизвестно. Тогда F = (m + mм)(a + kg) + mмg = 11(10 + k*9,8) + 19,6.
Теперь решим систему уравнений для k и F:
F = 9*(12 + k*9,8)
F = 11*(10 + k*9,8) + 19,6
Решив систему уравнений, получаем: k ≈ 0,63, F ≈ 119,5 Н.
Ответ: приложенная сила F ≈ 119,5 Н.
Объяснение:
Рад помочь)