Яку силу потрібно прикласти, щоб зісковзнути сані 7 кг по гірці довжиною 5 м і нахилу під кутом 30°?

Пчелка

19

Для решения этой задачи нам потребуется знать величину ускорения свободного падения \( g \), которая равна примерно 9.8 м/с². Давайте найдем силу трения, необходимую для скольжения саней по горке.

Сила трения можно выразить как произведение коэффициента трения \( \mu \) и нормальной силы \( N \), действующей на сани. Нормальная сила равна проекции массы саней на вертикальное направление, то есть \( N = m \cdot g \), где \( m \) - масса саней.

В данной задаче масса саней \( m = 7 \) кг. Тогда нормальная сила будет равна \( N = 7 \cdot 9.8 = 68.6 \) Н.

Теперь мы можем вычислить силу трения \( F_f \), умножив нормальную силу \( N \) на коэффициент трения \( \mu \). Коэффициент трения зависит от поверхности, по которой скользят сани. Обозначим этот коэффициент как \( \mu_k \).

Для деревянных саней по снегу коэффициент трения составляет примерно 0.1. Тогда сила трения будет равна:

\[ F_f = \mu_k \cdot N = 0.1 \cdot 68.6 = 6.86 \, \text{Н} \]

Сила, которую нужно приложить, чтобы перебороть силу трения и дать саням начальное ускорение, равна силе трения. В данном случае, саням нужно приложить примерно 6.86 Н силы, чтобы они заскользили по горке.

Однако, стоит отметить, что в этом ответе учтены только силы трения и не учитываются другие возможные факторы, такие как сопротивление воздуха и т.д.