Брусок массой 5 кг соскальзывает с наклонной плоскости под углом 30°, коэффициент трения 0.2. Найти ускорение — Задачи по физике | PhysLabo
Loading...

Ускорение бруска на наклонной плоскости

Средняя 10 класс Механика / Законы Ньютона

Брусок массой $m = 5$ кг соскальзывает по наклонной плоскости, составляющей угол $\alpha = 30°$ с горизонтом. Коэффициент трения бруска о плоскость $\mu = 0{,}2$. Найдите ускорение бруска. Ускорение свободного падения $g = 10$ м/с².

Дано
  • $m = 5$ кг
  • $\alpha = 30°$
  • $\mu = 0{,}2$
  • $g = 10$ м/с²
  • $a = ?$
Наглядно
Подсказки
Подсказка 1 / 2
Составляющие силы тяжести: вдоль плоскости $mg\sin\alpha$, перпендикулярно — $mg\cos\alpha$.
Подсказка 2 / 2
Трение скольжения: $F_{тр} = \mu N = \mu mg\cos\alpha$; масса из уравнения сокращается.
Решение

Разложим силу тяжести на составляющие: вдоль плоскости $mg\sin\alpha$, перпендикулярно плоскости $mg\cos\alpha$. Сила нормального давления $N = mg\cos\alpha$, сила трения $F_{тр} = \mu N = \mu mg\cos\alpha$.

По второму закону Ньютона вдоль плоскости:

$$ma = mg\sin\alpha - \mu mg\cos\alpha$$

$$a = g(\sin\alpha - \mu\cos\alpha) = 10(0{,}5 - 0{,}2 \cdot 0{,}866) \approx 3{,}27 \text{ м/с}^2$$

Ответ

$a \approx 3{,}27$ м/с²