Работа равна силе, умноженной на перемещение A=F*s. Перемещение дано = 5 м. Осталось найти силу, необходимую для подъёма камня. На камень действуют две силы: вниз действует сила тяжести Ft=mg и вверх архимедова сила, которая равна силе тяжести воды в объёме камня. Так как эти силы противоположны, то можно просто вычесть одну из другой. В нашем случае можно просто вычесть плотность воды из плотности камня, тогда получим его вес в воде. F=(2500-1000)*0.006*10; (приняли g=10). F=1500*0.006*10; F=90H. Это вес камня в воде. Значит работа равна A=90*5; A=450 Дж.
• дабы облегчить дальнейшие расчеты, сразу вычислим значение косинуса угла наклона плоскости к горизонтали:
○ cosα = √(1-0.1²) ≈ 0.994
• напишем уравнения динамики в проекции на ось, направленную вдоль плоскости и сонаправленную с ускорением автомобиля и прицепа (к слову, они равны, так как допускаем, что трос нерастяжимый; силы натяжения равны по 3 закону Ньютона)
○ Fтр - T - m1gsinα = m1a ○ T - m2gsinα = m2a
• сила трения равна по закону Кулона-Амонтона Fтр = u N = u m1gcosα. учитывая это, складываем уравнения:
○ m1g (u cosα - sinα) - m2gsinα = a (m1 + m2)
○ a = (g (m1 (u cosα - sinα) - m2sinα))/(m1 + m2)
• чтобы не допустить в дальнейшем вычислительной ошибки, посчитаем ускорение отдельно:
○ a ≈ 0.6 м/c²
• из уравнения динамики для прицепа получаем:
○ T = m2 (g sinα + a) = 1600 H
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
