Сплошной кубик массой 0,5 кг разрезали пополам вдоль плоскости, проходящей через диагональ граней, так что получающиеся
Сплошной кубик массой 0,5 кг разрезали пополам вдоль плоскости, проходящей через диагональ граней, так что получающиеся половинки кубика стали трехгранными призмами. Затем мы склеили грани этих призм, получившуюся структуру положили на горизонтальную поверхность (см. рисунок, изображено сечение). Какую наименьшую силу нужно приложить, чтобы приподнять кубик так, чтобы он только коснулся поверхности гранью A? Ответ дайте в системе СИ, приняв ускорение свободного падения равным 10.
Luna_V_Ocheredi 52
Ускорение свободного падения \( g \) принимается равным \( 9,8 \, \text{м/с}^2 \).Для решения этой задачи, давайте разобьем ее на несколько этапов:
Шаг 1: Найдем массу каждой из получающихся трехгранных призм.
Масса исходного кубика составляет 0,5 кг. Поскольку кубик разрезали пополам, каждая половинка будет иметь массу \( 0,5 \, \text{кг}/2 = 0,25 \, \text{кг} \).
Шаг 2: Найдем наименьшую силу, необходимую для поднятия каждой из половинок кубика.
Когда призма покоится на горизонтальной поверхности, сила, действующая на нее вертикально вниз, равна силе тяжести. Сила тяжести можно вычислить умножением массы каждой половинки на ускорение свободного падения:
\[ F = m \cdot g \]
Для наших половинок кубика массой 0,25 кг, мы получим:
\[ F = 0,25 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 2,45 \, \text{Н} \]
Таким образом, необходимо приложить силу в 2,45 Н для поднятия каждой из половинок кубика.
Шаг 3: Найдем общую силу, необходимую для поднятия всего кубика.
Поскольку мы склеили грани призм, образующих половинки, сила, необходимая для поднятия всего кубика, будет равна сумме сил, необходимых для поднятия каждой половинки:
\[ F_{\text{общ}} = 2 \cdot F = 2 \cdot 2,45 \, \text{Н} = 4,9 \, \text{Н} \]
Таким образом, наименьшая сила, необходимая для приподнятия кубика так, чтобы он только коснулся поверхности гранью A, составляет 4,9 Н.
Обратите внимание, что эта сила будет действовать вверх, против силы тяжести.