Какова сумма всех сил, действующих на тело массой 2 кг, при его равномерном перемещении по наклонной плоскости

Zvezdnyy_Pyl

34

Для начала определим все силы, действующие на тело. В данной задаче мы имеем движение по наклонной плоскости, поэтому на тело будут действовать следующие силы:

1. Сила тяжести $F_{\text{т}}$ направлена вертикально вниз и равна произведению массы тела $m$ на ускорение свободного падения $g$: $F_{\text{т}}=m\cdot g$. В данном случае масса равна 2 кг, а ускорение свободного падения принимается равным приближенно 9.8 м/с${}^2$. Таким образом, $F_{\text{т}}=2\cdot 9.8=19.6$ Н.

2. Сила нормальной реакции $F_{\text{н}}$ направлена перпендикулярно к поверхности плоскости и действует в направлении, противоположном силе тяжести. В данном случае $F_{\text{н}}$ равна $F_{\text{н}}=m\cdot g\cdot \cos (\alpha )$, где $m$ - масса тела, $g$ - ускорение свободного падения, а $\alpha$ - угол наклона плоскости. Подставляя известные значения, получаем $F_{\text{н}}=2\cdot 9.8\cdot \cos ({30}^{\circ })$.

3. Сила трения $F_{\text{тр}}$ действует вдоль поверхности плоскости, противоположно направлению движения тела. Величина силы трения определяется как произведение коэффициента трения $k_{\text{тр}}$ на силу нормальной реакции: $F_{\text{тр}}=k_{\text{тр}}\cdot F_{\text{н}}$. В данной задаче не указано значение коэффициента трения, поэтому нам необходимо дождаться озвучивания его значения школьником.

Итак, сумма всех сил, действующих на тело, будет равна:

$$F_{\text{сум}}=F_{\text{т}}+F_{\text{н}}+F_{\text{тр}}=19.6+2\cdot 9.8\cdot \cos ({30}^{\circ })+k_{\text{тр}}\cdot 2\cdot 9.8\cdot \cos ({30}^{\circ })$$

После того, как нам будут известны значения коэффициента трения $k_{\text{тр}}$, мы сможем вычислить сумму всех сил.