Вариант 2, страница 58 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
СР-7. Применение законов Ньютона. Самостоятельные работы - страница 58.
Вариант 2 (с. 58)
Условие. Вариант 2 (с. 58)
скриншот условия


Вариант 3
1. Космический корабль совершает мягкую посадку на Луну, двигаясь замедленно в вертикальном направлении (относительно Луны) с постоянным ускорением $8,4 м/с^2$. Сколько весит космонавт массой $70 кг$, находящийся в этом корабле, если ускорение свободного падения на Луне $1,6 м/с^2$?
2. На наклонную плоскость с углом наклона $30^\circ$ положили кирпич массой $2 кг$. Коэффициент трения скольжения между поверхностями равен $0,8$. Чему равна сила трения, действующая на кирпич?
Решение. Вариант 2 (с. 58)
1. Дано:
Масса космонавта, $m = 70$ кг
Ускорение корабля, $a = 8,4$ м/с²
Ускорение свободного падения на Луне, $g_Л = 1,6$ м/с²
Найти:
Вес космонавта, $\text{P}$ - ?
Решение:
Вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к планете действует на опору или подвес. По третьему закону Ньютона, вес космонавта $\text{P}$ равен по модулю силе нормальной реакции опоры $\text{N}$, действующей на него со стороны пола корабля.
На космонавта в корабле действуют две силы в вертикальном направлении: сила тяжести $F_т = mg_Л$, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры $\text{N}$, направленная вверх. Корабль совершает мягкую посадку, двигаясь замедленно вниз. Это означает, что вектор его ускорения $\text{a}$ направлен в сторону, противоположную вектору скорости, то есть вверх.
Запишем второй закон Ньютона для космонавта в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:
$\sum F_y = ma_y$
$N - mg_Л = ma$
Отсюда можем выразить силу нормальной реакции опоры $\text{N}$:
$N = mg_Л + ma = m(g_Л + a)$
Так как вес космонавта $\text{P}$ по модулю равен силе реакции опоры $\text{N}$, получаем формулу для его расчёта:
$P = m(g_Л + a)$
Подставим числовые значения в формулу:
$P = 70 \text{ кг} \cdot (1,6 \text{ м/с²} + 8,4 \text{ м/с²}) = 70 \text{ кг} \cdot 10,0 \text{ м/с²} = 700 \text{ Н}$
Ответ: 700 Н.
2. Дано:
Угол наклона плоскости, $\alpha = 30^\circ$
Масса кирпича, $m = 2$ кг
Коэффициент трения скольжения, $\mu = 0,8$
Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ м/с²
Найти:
Сила трения, $F_{тр}$ - ?
Решение:
Чтобы найти силу трения, действующую на кирпич, необходимо сначала определить, находится ли он в состоянии покоя или скользит по наклонной плоскости. Для этого нужно сравнить силу, тянущую кирпич вниз вдоль плоскости (скатывающую силу), с максимальной силой трения покоя.
На кирпич действуют сила тяжести $mg$, сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ и сила трения $F_{тр}$.
Скатывающая сила $F_{||}$ является проекцией силы тяжести на наклонную плоскость:
$F_{||} = mg \sin\alpha$
Сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ уравновешивает проекцию силы тяжести на направление, перпендикулярное плоскости:
$N = mg \cos\alpha$
Максимальная сила трения покоя $F_{тр.макс}$ вычисляется по формуле:
$F_{тр.макс} = \mu_s N = \mu_s mg \cos\alpha$
В условии дан коэффициент трения скольжения $\mu$. Обычно коэффициент трения покоя $\mu_s$ несколько больше коэффициента трения скольжения, но в школьных задачах часто принимают их равными. Будем считать, что $\mu_s \approx \mu = 0,8$.
Вычислим значения скатывающей силы и максимальной силы трения покоя:
$F_{||} = 2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с²} \cdot \sin 30^\circ = 20 \text{ Н} \cdot 0,5 = 10 \text{ Н}$
$F_{тр.макс} = 0,8 \cdot 2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с²} \cdot \cos 30^\circ = 16 \text{ Н} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 8\sqrt{3} \text{ Н} \approx 13,86 \text{ Н}$
Сравним полученные значения: $F_{||} (10 \text{ Н}) < F_{тр.макс} (13,86 \text{ Н})$.
Поскольку скатывающая сила меньше максимальной силы трения покоя, кирпич не начнёт движение и будет оставаться в покое. В этом случае действующая на него сила трения (сила трения покоя) будет равна по модулю и противоположна по направлению скатывающей силе.
$F_{тр} = F_{||} = 10 \text{ Н}$
Ответ: 10 Н.
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 Вариант 2 расположенного на странице 58 к дидактическим материалам 2014 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 Вариант 2 (с. 58), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.