Небольшой брусок массой 0,5 кг соскальзывает вниз по гладкой плоскости, наклонённой под углом α=30∘ к горизонту, с постоянным ускорением 2 м/с2 . Брусок движется поступательно. Его тормозят с помощью натянутой нити, которая составляет с наклонной плоскостью угол β=45∘ (см. рисунок). Найдите силу, с которой брусок давит на поверхность. Ответ выразите в Н, округлив до десятых. Ускорение свободного падения считать равным g≈10 м/с2
На брусок действуют сила тяжести m→g, сила реакции опоры →N и натяжение нити →T. Так как брусок соскальзывает с постоянным ускорением, эти силы уравновешивают друг друга. Проецируем силы на оси x и y, совмещая ось x с наклонной плоскостью, а ось y направляя перпендикулярно ей: Σxmg sinα−T cosβ=ma ΣyN−T sinβ−mg cosα=0 Решая уравнения, находим силу давления: N=mg cosα+T sinβ=mg(cosα+sinβ⋅T/mg) Из треугольника со сторонами T, Tsinβ и Tcosβ находим, что: T=Tcosβ/sinβ=1/tgβ Подставляя в выражение для N, получаем: N=mg(cosα+sinβ⋅1/mg⋅tgβ)=mg(cosα+sinβ⋅ctgβ) N=0,5⋅10⋅(cos30+sin30⋅ctg45)=0,5⋅10⋅(√3/2+3/2)=9,6 Н
кг соскальзывает вниз по гладкой плоскости, наклонённой под углом α=30∘
к горизонту, с постоянным ускорением 2
м/с2
. Брусок движется поступательно. Его тормозят с помощью натянутой нити, которая составляет с наклонной плоскостью угол β=45∘
(см. рисунок). Найдите силу, с которой брусок давит на поверхность. Ответ выразите в Н, округлив до десятых. Ускорение свободного падения считать равным g≈10
м/с2