Естественные науки

Помогите решить задачу по физек 10 класс

Ребенок тащил санки по прямолинейному горизонтальному пути с помощью веревки , образующей угол а=30 градусов с горизонтом. Натяжение веревки F=28 Н ,скорость санок V=1,5 м\с . Чему равна механическая работа ,совершенная мальчиком за время t=20 с А=727 Дж как получить ответ ???
Dinara Alibaeva
Dinara Alibaeva
112
Можно решить немного по-другому.
Представим, что силы трения ничтожны (тащил ребенок по льду, например, где санки по действием трения расплавляли лед и тот играл роль смазки) . Движение равномерное. По второму закону Ньютона, сумма всех сил равна ускорению, умноженному на массу (в данном случае - нулю) . В таком случае, все силы можно разложить на оси x и y.
Ось x в данной задаче нас не интересует. А через ось y можно найти величину силы, которую приложил мальчик для перемещения саней:
F - Fн*sinL = 0; F = Fн*sinL.
Исходя из того, что базовая формула работы A = F*S*cosL, получим такую формулу (при использовании полученной формулы силы F):
A = Fн*sinL*cosL*S = Fн*sin2L*V*t (тригонометрия плюс выражение расстояния через умножение скорости на время) = 28*sqrt3*1,5*20/2 = 1454/2 = 727 Дж.
А уважаемый Leonid решал следующим образом:
Ось x: F - Fн*sinL = 0, F = Fн*sinL.
Есть две формулы мощности (во всяком случае, которые известны мне) :
N = A/t = F*V*cos*L. При подстановке формулы силы мальчика во вторую формулу получаем:
A/t = Fн*sinL*cosL*V.
A = Fн*sin2L*V*t = 727 Дж.
Даниел Влад
Даниел Влад
6 672
Лучший ответ
Работу совершает составляющая силы, действующая в направлении перемещения. То есть горизонтально. Так что надопросто разложить 28 Н на вертикальную составляющую, что не так уж сложно, еслизнать, что такое синус и косинус.
По этой силе и скорости перемещения можно рассчитать мощность, которую этот шкет развивает. А мощность и время дадут работу.