Яке буде прискорення бруска, якщо до нього прикладена сила 19.6 Н, на візку лежить брусок масою 2 кг, на візку

Грей

23

Добрый день! Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение:

\(\sum F = ma\)

В данном случае, на брусок действуют следующие силы:
1) Сила, приложенная к бруску: \(F = 19.6 \, Н\)
2) Сила трения между двумя брусками: \(F_{тр} = \mu \cdot N\), где \(\mu\) - коэффициент трения, а \(N\) - нормальная сила. В нашем случае, нормальная сила будет равна весу верхнего бруска, так как нижний брусок лежит на горизонтальной поверхности без наклона: \(N = m \cdot g\), где \(m\) – масса бруска, \(g\) – ускорение свободного падения (\(g \approx 9.8 \, м/с^2\)).
3) Нормальная сила, действующая вверх на верхний брусок со стороны нижнего бруска, равна по модулю нормальной силе, действующей вниз на нижний брусок.

Учитывая все вышеперечисленные факты, мы можем записать уравнение суммы сил по горизонтальной оси для бруска:

\[F - F_{тр} = ma\]

Подставляем известные значения:

\[19.6 - 0.25 \cdot (20 \cdot 9.8) = (2 + 20) \cdot a\]

Раскрываем скобки и решаем уравнение:

\[19.6 - 49 = 22 \cdot a\]

\[a = \frac{19.6 - 49}{22}\]

Выполняем вычисления:

\[a = -1.8 \, м/с^2\]

Таким образом, ускорение бруска будет равно -1.8 м/с^2. Обратите внимание на знак минус — это означает, что брусок будет двигаться в противоположную сторону, в направлении действия приложенной силы.

Надеюсь, ответ был понятным и подробным. Если у вас возникнут ещё вопросы, не стесняйтесь задавать.