Яку силу (в ньютонах) необхідно врахувати, щоб протягнути хлопчика, який має масу 30 кг і рухається на сани на нижній

Тимофей

65

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знать, как влияют сила тяжести и центростремительная сила на движение хлопчика на санях на нижней точке яру.

Центростремительная сила (Fц) является силой, которая держит хлопчика на санях направленной в центр окружности движения. В данном случае, сила центростремительная сила будет направлена вниз, так как нижняя точка яру - это самая низкая точка в траектории движения.

Сила тяжести (Fт) действует на хлопчика вниз и определяется его массой (m) и ускорением свободного падения (g), которое равно 10 м/с² в данной задаче.

Для того чтобы сохранялась равновесие и хлопчик не упал с саней на нижней точке яру, сила центростремительная сила должна быть достаточно большой, чтобы противостоять силе тяжести. Таким образом, в данной задаче нам нужно найти значение центростремительной силы.

Сначала вычислим силу тяжести с помощью формулы: Fт = m * g
Fт = 30 кг * 10 м/с² = 300 Н

Теперь, чтобы найти значение центростремительной силы, мы можем использовать следующую формулу: Fц = m * v² / r, где m - масса, v - скорость и r - радиус.

Fц = 30 кг * (10 м/с)² / 20 м
Fц = 30 кг * 100 м²/с² / 20 м
Fц = 150 Н

Таким образом, чтобы удержать хлопчика на санях на нижней точке яру радиусом 20 м со скоростью 10 м/с, нам потребуется применить силу около 150 Н.