Какую силу необходимо приложить для перемещения ящика массой 20 кг по полу с ускорением 0,5 м/с^2, учитывая
Какую силу необходимо приложить для перемещения ящика массой 20 кг по полу с ускорением 0,5 м/с^2, учитывая, что коэффициент трения составляет 0,025?
Совёнок 12
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать второй закон Ньютона - закон движения.Второй закон Ньютона гласит, что сумма всех сил \(F\) вдоль направления движения ящика равна произведению его массы \(m\) на ускорение \(a\). Это можно записать следующим образом:
\[F = m \cdot a\]
В данной задаче у нас есть масса ящика (\(m = 20 \, \text{кг}\)), ускорение (\(a = 0,5 \, \text{м/с}^2\)) и коэффициент трения (\(\mu = 0,025\)).
Теперь нам нужно определить, какая сила противодействует движению ящика. В данном случае это сила трения, которая вычисляется как произведение коэффициента трения на нормальную силу. Нормальная сила равна произведению массы ящика на ускорение свободного падения (\(g\)):
\[F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{нормальная}}\]
\[F_{\text{нормальная}} = m \cdot g\]
Здесь \(g\) - ускорение свободного падения (\(9,8 \, \text{м/с}^2\)).
Подставляя значения в формулы, получим:
\[F_{\text{нормальная}} = 20 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 196 \, \text{Н}\]
\[F_{\text{трения}} = 0,025 \cdot 196 \, \text{Н} = 4,9 \, \text{Н}\]
Теперь, используя второй закон Ньютона (\(F = m \cdot a\)), мы можем рассчитать общую силу, которую необходимо приложить для перемещения ящика:
\[F = m \cdot a = 20 \, \text{кг} \cdot 0,5 \, \text{м/с}^2 = 10 \, \text{Н}\]
Однако, у нас есть сила трения (\(4,9 \, \text{Н}\)), которая противодействует движению. Таким образом, чтобы перемещать ящик по полу с ускорением \(0,5 \, \text{м/с}^2\), необходимо приложить силу, превышающую силу трения.
Итак, ответ на задачу: для перемещения ящика массой 20 кг по полу с ускорением 0,5 м/с², необходимо приложить силу, которая превышает силу трения, и равна 10 Н.