Высота, на которую может подняться человек примерно 0,385 м
Объяснение:
Лестница длиной 4 м приставлена к идеально гладкой стене под углом 60 °. Максимальная сила трения между лестницей и полом равна 200 Н. На какую высоту вдоль лестницы может подняться человек массой 60 кг перед тем, как лестница начнет скользить. Массой лестницы пренебречь.
m = 60 кг
L = 4 м
g = 10 Н/кг
α = 60°
------------------
h - ? - высота, на которую может подняться человек
-------------------
Со стороны пола на лестницу действует горизонтальная сила Fтр и вертикальная реакция, равная силе веса человека, то есть N = mg. Человек поднялся по лестнице на расстояние x.
Высота подъёма h = x · cos α.
В состоянии предельного равновесия лестницы с человеком сумма моментов сил относительно верхней точки опоры лестницы равна нулю.
- N · L · sin α + Fтр · L · cos α + mg · (L - x) sin α = 0
или
- mg · L · sin α + Fтр · L · cos α + mg · L · sin α - mg · x · sin α = 0
A = F*cosα*S, где α - угол между направлением силы и перемещением.
Если угол острый, то косинус положительный, поэтому работа силы положительна. Если же угол от 90 до 180, то косинус отрицательный, работа отрицательна.
Пример отрицательной работы: когда кто-то подкинул мяч вверх, на него действует сила тяжести. Сила тяжести направлена вниз, но мяч летит наверх (конечно, не бесконечно. В скором времени он остановится). Угол между силой тяжести и перемещением в таком случае = 180 градусов, косинус = -1, работа силы тяжести отрицательна
Высота, на которую может подняться человек примерно 0,385 м
Объяснение:
Лестница длиной 4 м приставлена к идеально гладкой стене под углом 60 °. Максимальная сила трения между лестницей и полом равна 200 Н. На какую высоту вдоль лестницы может подняться человек массой 60 кг перед тем, как лестница начнет скользить. Массой лестницы пренебречь.
m = 60 кг
L = 4 м
g = 10 Н/кг
α = 60°
------------------
h - ? - высота, на которую может подняться человек
-------------------
Со стороны пола на лестницу действует горизонтальная сила Fтр и вертикальная реакция, равная силе веса человека, то есть N = mg. Человек поднялся по лестнице на расстояние x.
Высота подъёма h = x · cos α.
В состоянии предельного равновесия лестницы с человеком сумма моментов сил относительно верхней точки опоры лестницы равна нулю.
- N · L · sin α + Fтр · L · cos α + mg · (L - x) sin α = 0
или
- mg · L · sin α + Fтр · L · cos α + mg · L · sin α - mg · x · sin α = 0
откуда
и
Отвet
A = F*cosα*S, где α - угол между направлением силы и перемещением.
Если угол острый, то косинус положительный, поэтому работа силы положительна. Если же угол от 90 до 180, то косинус отрицательный, работа отрицательна.
Пример отрицательной работы: когда кто-то подкинул мяч вверх, на него действует сила тяжести. Сила тяжести направлена вниз, но мяч летит наверх (конечно, не бесконечно. В скором времени он остановится). Угол между силой тяжести и перемещением в таком случае = 180 градусов, косинус = -1, работа силы тяжести отрицательна
Объяснение: