На каком направлении направлена результирующая сила и каков её модуль, когда санки массой 10 кг движутся в горку с ускорением 2 м/с²? Включите в ответ графическое изображение всех сил, действующих на санки.
Пошаговый ответ:
1. Гравитационная сила (сила тяжести) направлена вертикально вниз. Её модуль можно вычислить по формуле Fг = m * g, где m — масса санок (10 кг), g — ускорение свободного падения (принимаем его равным 9,8 м/с²).
Fг = 10 кг * 9,8 м/с² = 98 Н (ньютон) вниз.
2. Сила трения также будет действовать, направленная вверх по отношению к движению санок. Её модуль вычисляется по формуле Fтр = μ * N, где μ — коэффициент трения, N — нормальная сила.
В данной задаче не указан коэффициент трения, поэтому предположим, что его значение составляет 0,2. Нормальная сила равна силе тяжести, то есть N = 98 Н.
Fтр = 0,2 * 98 Н = 19,6 Н вверх.
3. Результирующая сила будет равна разности гравитационной силы и силы трения.
Fr = Fг — Fтр = 98 Н — 19,6 Н = 78,4 Н вниз.
Таким образом, результирующая сила будет направлена вниз и её модуль составит 78,4 Н.
Ниже представлена графическая схема сил, действующих на санки:
^
|
|
Fтр (19,6 Н) | Fг (98 Н)
------------|-------------->
Санки
При движении санок в горку с ускорением 2 м/с², результирующая сила направлена вниз, так как значение ускорения больше значения силы трения.