Присоединиться

Физика·Динамика·9–10 класс

Найдите ускорение тележки массой 40 кг, если сила тяги 60 Н, а сила сопротивления 20 Н

Условие

Кладовщик разгоняет по ровному горизонтальному полу тележку массой 40 кг, толкая её горизонтально с постоянной силой 60 Н. Движению мешает постоянная сила сопротивления 20 Н. Тележка трогается с места. Найдите ускорение тележки и её скорость через 6 с после старта.

Ответ

a = 1 м/с²; v = 6 м/с через 6 с

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Расставляем силы и пишем второй закон Ньютона

    По горизонтали на тележку действуют две силы: сила тяги F=60F = 60 Н (вперёд) и сила сопротивления Fc=20F_c = 20 Н (назад). По вертикали сила тяжести mgm\vec g и реакция опоры N\vec N равны по модулю и противоположны, на разгон они не влияют. Второй закон Ньютона в векторном виде: ma=F+Fc+mg+Nm\vec a = \vec F + \vec F_c + m\vec g + \vec N.

  2. Шаг 2. Переходим к проекциям на ось движения

    Направим ось xx вдоль движения тележки. Проекция уравнения: ma=FFcma = F - F_c, откуда a=FFcma = \dfrac{F - F_c}{m}. Силы направлены противоположно, поэтому в числителе стоит разность, а не сумма.

Осталось ещё 2 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Считаем ускорение
  • Шаг 4. Находим скорость через 6 с
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Складывают силу тяги и силу сопротивления: (60+20)/40=2(60+20)/40 = 2 м/с² — сила сопротивления направлена против движения и вычитается.

  • Пытаются подставить в горизонтальное уравнение силу тяжести: она вертикальна и полностью погашена реакцией пола, поэтому на разгон вдоль пола не влияет (и её значение в задаче не понадобится).

  • Записывают в ответ 1 м/с вместо 1 м/с² — путают ускорение со скоростью.

Другие задачи по теме «Динамика»