Зробіть ілюстрацію, де зображено сили, що діють на зернятко, яке тягне жук, а на якому сидить мураха. Визначте масу

Ласка

44

Для решения этой задачи, нам понадобятся знания о понятии силы и его взаимодействии с объектами.

Сила, действующая на зернышко будет состоять из двух частей: силы тяжести \( F_{т} \) и силы трения \( F_{тр} \).

1. Первым делом найдем силу тяжести:

Сила тяжести определяется формулой: \( F_{т} = m \cdot g \), где \( m \) - масса тела и \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равное 9,8 м/с^2 на Земле).

В данном случае, масса зернышка составляет 3 г. Переведем ее в килограммы: 3 г = 0,003 кг.

\( F_{т} = 0,003 \cdot 9,8 = 0,0294 \) Н (округлим до 0,03 Н)

2. Теперь найдем силу трения:

Сила трения равна произведению коэффициента трения \( \mu \) на нормальную силу \( F_{н} \), где нормальная сила равна \( F_{н} = m \cdot g \).

Коэффициент трения кования для зернышка по земле в данной задаче не указан. Поэтому предположим, что это коэффициент статического трения \( \mu_{ст} \).

Тогда формула для силы трения будет иметь вид: \( F_{тр} = \mu_{ст} \cdot F_{н} \).

Для определения нормальной силы, проекции сил, действующих при опоре в точке соприкосновения, недостаточно. Но учитывая, что объекты находятся в простых идеализированных условиях, мы можем сказать, что нормальная сила равна силе тяжести:

\( F_{н} = 0,0294 \) Н (приближенно равно 0,03 Н).

Теперь, чтобы найти силу трения, нам нужно знать коэффициент трения кованія \( \mu_{ст} \).

Предлагается взять \( \mu_{ст} = 0,25 \) (такая информация не предоставляется в тексте задачи, поэтому будем использовать типичное значение для трения почти между деревом и металлом).

\( F_{тр} = 0,25 \cdot 0,03 = 0,0075 \) Н (округлим до 0,008 Н)

3. Теперь мы можем определить массу муравья, используя второй закон Ньютона:

Сила, действующая на тело, равна произведению массы на ускорение: \( F_{т} - F_{тр} = m \cdot a \).

Учитывая, что жук движется равномерно прямолинейно, у нас есть \( F_{т} = 0,02 \) Н.

\( m \cdot a = 0,02 - 0,008 \)

Так как жук движется равномерно, \( a = 0 \), и формула примет вид:

\( m = \frac{{0,02 - 0,008}}{{0}} \).

Однако, мы не можем разделить на ноль, следовательно, у муравья нет массы.