Номер 2, страница 132 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 21. Решение задач о движении тела под действием нескольких сил. Глава 3. Динамика. Механика - номер 2, страница 132.
№2 (с. 132)
Условие. №2 (с. 132)
скриншот условия

*2. Как изменится ответ в задаче 1, если сила $\vec{F}$, действующая на учебник, будет направлена не горизонтально, а под углом $30^{\circ}$ к горизонту: а) вверх; б) вниз?
Решение. №2 (с. 132)
Для ответа на данный вопрос необходимо знать условие и решение задачи 1. Предположим, что в задаче 1 рассматривалось движение учебника по горизонтальной поверхности стола под действием горизонтально направленной силы $\vec{F}$, и требовалось найти ускорение учебника. В этом случае на учебник действуют: сила тяжести $m\vec{g}$, сила нормальной реакции опоры $\vec{N}$, приложенная сила $\vec{F}$ и сила трения скольжения $\vec{F}_{тр}$.
Согласно второму закону Ньютона в проекциях на оси координат (ось Ox — горизонтально, ось Oy — вертикально):
Oy: $N - mg = 0 \implies N = mg$
Ox: $F - F_{тр} = ma$
Сила трения скольжения равна $F_{тр} = \mu N = \mu mg$, где $\mu$ - коэффициент трения. Тогда ускорение в задаче 1 было бы равно:
$a = \frac{F - \mu mg}{m}$
Теперь рассмотрим, как изменится это выражение в случаях, предложенных в задаче 2.
Дано:
Угол, под которым действует сила, $\alpha = 30°$.
Найти:
Как изменится ускорение $a$?
Решение:
а) вверх
Если сила $\vec{F}$ направлена вверх под углом $\alpha$ к горизонту, её можно разложить на две составляющие: горизонтальную $F_x = F \cos \alpha$, которая движет учебник, и вертикальную $F_y = F \sin \alpha$, которая направлена вверх и уменьшает давление учебника на стол.
Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси:
Ось Oy: $N_a + F_y - mg = 0 \implies N_a + F \sin \alpha - mg = 0$
Отсюда находим силу нормальной реакции опоры:
$N_a = mg - F \sin \alpha$
Сила нормальной реакции опоры, а следовательно и сила трения, уменьшились по сравнению со случаем горизонтального приложения силы.
Сила трения скольжения теперь равна:
$F_{тр, a} = \mu N_a = \mu (mg - F \sin \alpha)$
Запишем уравнение для оси Ox:
$F_x - F_{тр, a} = ma_a \implies F \cos \alpha - \mu (mg - F \sin \alpha) = ma_a$
Отсюда новое ускорение $a_a$ равно:
$a_a = \frac{F \cos \alpha - \mu (mg - F \sin \alpha)}{m} = \frac{F(\cos \alpha + \mu \sin \alpha) - \mu mg}{m}$
Ответ: Сила нормальной реакции опоры и сила трения уменьшатся. Ускорение учебника будет определяться по новой формуле $a_a = \frac{F(\cos \alpha + \mu \sin \alpha) - \mu mg}{m}$.
б) вниз
Если сила $\vec{F}$ направлена вниз под углом $\alpha$ к горизонту, её вертикальная составляющая $F_y = F \sin \alpha$ направлена вниз и дополнительно прижимает учебник к столу.
Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси:
Ось Oy: $N_b - F_y - mg = 0 \implies N_b - F \sin \alpha - mg = 0$
Отсюда находим силу нормальной реакции опоры:
$N_b = mg + F \sin \alpha$
Сила нормальной реакции опоры, а следовательно и сила трения, увеличились по сравнению со случаем горизонтального приложения силы.
Сила трения скольжения теперь равна:
$F_{тр, b} = \mu N_b = \mu (mg + F \sin \alpha)$
Запишем уравнение для оси Ox:
$F_x - F_{тр, b} = ma_b \implies F \cos \alpha - \mu (mg + F \sin \alpha) = ma_b$
Отсюда новое ускорение $a_b$ равно:
$a_b = \frac{F \cos \alpha - \mu (mg + F \sin \alpha)}{m} = \frac{F(\cos \alpha - \mu \sin \alpha) - \mu mg}{m}$
Ответ: Сила нормальной реакции опоры и сила трения увеличатся. Ускорение учебника будет определяться по новой формуле $a_b = \frac{F(\cos \alpha - \mu \sin \alpha) - \mu mg}{m}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 132 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 132), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.