В
Все
М
Математика
О
ОБЖ
У
Українська мова
Д
Другие предметы
Х
Химия
М
Музыка
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
Э
Экономика
Ф
Физика
Б
Биология
О
Окружающий мир
Р
Русский язык
У
Українська література
Ф
Французский язык
П
Психология
А
Алгебра
О
Обществознание
М
МХК
В
Видео-ответы
Г
География
П
Право
Г
Геометрия
А
Английский язык
И
Информатика
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
И
История
Алексей000999
Алексей000999
26.06.2022 10:46 •  Физика

Найдите отношение веса мальчика с санками в состоянии покоя к его весу , если мальчик на санках съедет с горки высотой 3м. масса мальчика с санками 30кг. расстояние от вершины горки до ее основания 5м.

Показать ответ
Ответ:
Аркадий111111122222
Аркадий111111122222
10.10.2020 09:57

\frac{5}{4} = 1.25

Объяснение:

По определению, вес  \overrightarrow{P}  – это сила, с которой тело давит на опору (или подвес, в данном случае – опору). По III Закону Ньютона, эта сила равна по модулю силе реакции опоры  \overrightarrow{N}  , которая в свою очередь равна по модулю поперечной к опоре составляющей силы тяжести  mg_\perp  (по II Закону Ньютона, поскольку поперечную к поверхности составляющую ускорения санок мы считаем равной нулю):

|\overrightarrow{P}| = |\overrightarrow{N}| = mg_\perp  .

В случае горизонтальной опоры, т.е. когда мальчик на санках расположен на горизонтальной плоскости:

P_o = mg  .

В случае, когда мальчик на санках находится на горке, острый угол  \varphi  между плоскосью горки и горизонталью равен углу отклонения поперечной составляющей от вертикали, откуда:

\cos{\varphi} = \sqrt{ 1 - \sin^2{\varphi} } = \sqrt{ 1 - (\frac{h}{L})^2 }  ;

P' = mg_\perp = mg \cos{\varphi} = mg \sqrt{ 1 - (\frac{h}{L})^2 }  .

Теперь найдём отношение:

\frac{P_o}{P'} = \frac{mg}{mg \sqrt{ 1 - (h/L)^2 }} = \frac{1}{\sqrt{ 1 - (h/L)^2 }} \approx

\approx \frac{1}{\sqrt{ 1 - (3/5)^2 }} = \frac{1}{\sqrt{ 1 - 9/25 }} = \frac{1}{\sqrt{ 16/25 }} = \frac{1}{4/5} = \frac{5}{4} \approx 1.25  .

* В решении мы пренебрегаем силой трения. Чем больше трение, тем сильнее вес будет отличаться от реакции опоры. В частности, если трение не будут позволять санкам съезжать (грязный мокрый снег в перемежку с землёй), то вес снова окажется равным силе тяжести. Чтобы учитывать трение, нужно знать его коэффициент  k  , который в условии не дан, так что мы считаем, что  k \ll 1  .

0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота