L&M
1) Положительное ускорение, измеряемое в м/с^2, говорит о том, на сколько метров в секунду увеличится скорость тела за одну секунду. А отрицательное ускорение - на сколько метров в секунду уменьшится скорость тела за одну секунду. То есть при положительно ускорении тело увеличивает свою скорость (разгоняется), а при отрицательном ускорении тело уменьшает свою скорость (тормозится).
По второму закону Ньютона
F = m * a = 1500 кг * (-3 м/с^2) = -4500 Н
Знак минус в ответе говорит лишь о том, что сила направлена назад (туда же, куда и ускорение, в противоположную сторону скорости или направлению движения).
2) Тут лучше рисунок нарисовать. Попробую объяснить словами. Представь себе горизонтальную прямую, трактор едет по ней слева направо. Значит сила тяги направлена направо. А сила сопротивления движению направлена налево (она мешает двигаться телу). Поскольку трактор всё-таки движется направо, значит результирующая сила, действующая на него, направлена направо (то есть сила тяги больше силы сопротивления движению).
А ускорение трактора создаёт именно результирующая сила, которая в данном случае равна разности силы тяги и силы сопротивления движению. Значит по второму закону Ньютона
F(тяги) - F(сопр) = m * a
F(тяги) = F(сопр) + m * a = 2000 +600 * 0,1 = 2060 (Н)
3) Сила тяжести саней равна m * g = 6 * 9.81 = 58.86 (Н)
g - ускорение свободного падения на поверхности Земли.
Сила нормальной реакции опоры равна силе тяжести, но направлена вверх, а не вниз. Это верно при условии, что сани тащат горизонтально. Для наклонной плоскости всё сложнее. А сила трения равна коэффициенту трения, умноженному на силу нормальной реакции опоры. То есть
F(тр) = 0,3 * 58,86 = 17,658 (Н)
Дальше решаем аналогично предыдущей задаче. Сани едут направо, сила трения действует налево
F(тяги) - F(тр) = m * a
F(тяги) = F(тр) + m * a = 17.658 + 6 * 3 = 35.658 (Н)
Если ответ некрасивый, возможно, у вас считается, что g = 10 м/с^2, но реально конечно это округление, а значение 9.81 м/с^2 будет точнее, поэтому и ответ точнее получился.
4) Когда мотоцикл начал тормозить, его кинетическая энергия была равна (m * v^2) / 2. После полной остановки стала равна нулю. Потенциальная энергия не менялась (считаем, что мотоцикл ехал по горизонтальной поверхности). Значит вся кинетическая энергия до остановки ушла на работу силы трения.
F(тр) = мю * m * g
мю = 0.2 (коэффициент трения)
Работа силы трения
A(тр) = F(тр) * S
S - искомая длина тормозного пути
Тогда
(m * v^2) / 2 = A(тр) = F(тр) * S = мю * m * g * S
Разделим левую и правую часть на массу
(v^2) / 2 = мю * g * S
S = (v^2) / (2 * мю * g)
v = 72 км/ч = 72 * 1000 / 3600 = 20 м/с
S = (20 * 20) / (2 * 0.2 * 9,81) = 101,94 (м)
Если брать g = 10 м/с^2, то ответ более красивый будет, но менее точный.
5) m = 3000 кг
а) Результирующее ускорение а = 0,5 м/с^2 направлено вверх
Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с^2 направлено всегда вниз
Ускорение, создающее натяжение каната, (g + a) = 9.81 + 0.5 = 10.31 м/с^2
Сила натяжения каната F(натяжения) = m * (g + a) = 3000 * 10.31 = 30930 (Н)
б) Результирующее ускорение а = 0,5 м/с^2 направлено вниз
Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с^2 направлено всегда вниз
Ускорение, создающее натяжение каната, (g - a) = 9.81 - 0.5 = 9.31 м/с^2
Сила натяжения каната F(натяжения) = m * (g - a) = 3000 * 9.31 = 27930 (Н)
в) Равномерно движение - это нулевое ускорение (постоянная скорость).
Значит натяжение создаётся только ускорением свободного падения вниз.
Сила натяжения каната F(натяжения) = m * g = 3000 * 9.81 = 29430 (Н)
Linux forever!
