1. Автомобиль массой 4 т перевозит груз. Определить массу груза, если под дойствием силы 2 кН он движется с ускорением 0,4 м/с². 2. Груз массой 400 г перемещают в горизонтальном направлении, прикладывая горизонтальную силу 1,5 Н. Коэффициент трения равен 0,2. Определить ускорение груза.
1. Для определения массы груза, нам необходимо использовать второй закон Ньютона. Он гласит, что сила, приложенная к телу, равна произведению массы тела на его ускорение. Формула этого закона выглядит следующим образом:
F = m * a,
где F - сила, m - масса тела, a - ускорение тела.
В данном случае, у нас известная сила (2 кН), известное ускорение (0,4 м/с²), и неизвестная масса груза (m). Переведем силу из килоньютона в ньютоны, учитывая, что 1 кН = 1000 Н:
F = 2 кН = 2 * 1000 Н = 2000 Н.
Теперь подставим известные значения в формулу второго закона Ньютона и найдем массу груза:
2000 Н = m * 0,4 м/с².
Делим обе части равенства на 0,4 м/с²:
m = 2000 Н / 0,4 м/с² = 5000 кг.
Таким образом, масса груза составляет 5000 кг.
2. Для определения ускорения груза, в данном случае, нам необходимо учитывать силу трения. Сила трения зависит от коэффициента трения и нормальной силы, которая прямо пропорциональна массе груза. Формула для определения силы трения выглядит следующим образом:
Fтр = μ * Fn,
где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, и Fn - нормальная сила.
В данном случае, у нас известная горизонтальная сила (1,5 Н), известная масса груза (400 г), и известный коэффициент трения (0,2). Нормальная сила равна силе тяжести, которую можно найти, умножив массу на ускорение свободного падения (9,8 м/с²):
Fn = m * g,
где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².
Переведем массу груза из граммов в килограммы:
m = 400 г = 400 г / 1000 кг/г = 0,4 кг.
Затем найдем нормальную силу:
Fn = 0,4 кг * 9,8 м/с² = 3,92 Н.
Теперь подставим известные значения в формулу для силы трения и найдем силу трения:
Fтр = 0,2 * 3,92 Н = 0,784 Н.
Известно, что сила трения равна произведению массы на ускорение:
Fтр = m * a.
Подставим известные значения и найдем ускорение:
0,784 Н = 0,4 кг * a.
Делим обе части равенства на 0,4 кг:
a = 0,784 Н / 0,4 кг = 1,96 м/с².
Таким образом, ускорение груза составляет 1,96 м/с².
Надеюсь, эта информация была полезной и понятной для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.