Тут без чертежа никак: рисуем наклонную плоскость, на ней тело и расставляем силы: сила тяги вдоль наклонной плоскости вверх, сила трения вдоль плоскости, но вниз, сила тяжести приложена к центру масс тела и направлена ВЕРТИКАЛЬНО вниз, сила реакции опоры приложена к центру масс тела но ВДОЛЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРА К НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ. ось ОХ направляем вдоль наклонной плоскости вверх, ось ОУ вдоль вектора силы реакции опоры вверх, угол α=30 угол у основания наклонной плоскости. Теперь нам надо записать 2 закон Ньютона в векторном виде: → → → → → → Fтяг+Fтр+mg+N=ma, теперь нам надо найти проекции этих сил на координатные оси ОХ: Fтяг-Fтр - mg sinα=ma (сила трения имеет отрицательную проекцию, тк. она направлена "против" оси ОХ, mg отрицательна т.к. идем от начала проекции к концу против направления оси, а если опустить перпендикуляр из конца вектора на ОХ то получим, что угол 30 будет лежать напротив проекции, т.е сам вектор при этом будет равен mg sinα) Теперь аналогично находим проекции всех векторов на ОУ: 0+0-mg cosα+N=0 отсюда находим, что N=mg cosα, вспоминаем, что Fтр=μN=μ mg cosα, осталось все собрать в кучу, получаем: Fтяг- μ mg cosα - mg sinα=ma отсюда a=(Fтяг -μ mg cosα -mg sinα)/m=(7000-0,1*1000*10*√3/2 - 1000*10*1/2)/1000=(6150-5000)/1000=1150/1000=1,15 м/с.кв.
О ТОМ, КАК ЦАРЬ ГИЕРОН ЗАДАЛ АРХИМЕДУ ЗАДАЧУ... Давайте заглянем сквозь тысячи лет В тот город у моря, где жил Архимед. Вот по дороге мощеной В раздумье шагает ученый. К царю Сиракуз направляется он. Навстречу спешит из дворца Гиерон: - Нужен твой совет ученый. Мастер сделал мне корону. Погляди-ка, Архимед, Золотая или нет? С виду золотом сверкает, Но, ты знаешь, все бывает... Говорят, что мастер прыткий Отпилил кусок от слитка, Остальную часть расплавил, Серебра туда добавил, А потом принес, хитрец, Мне подделку во дворец! Золото иль позолота? Разгадать - твоя забота! Надо точно это все определить, Но корону не царапать, не пилить! Из дворца побрел ученый... «Мне известен вес короны. Ну а как найти объем?» Думал ночью, думал днем. И однажды, в ванне моясь, Погрузился он по пояс. На пол пролилась вода. Догадался он тогда, Как найти объем короны. И помчался к Гиерону Не обут и не одет... А народ кричал вослед: «Что случилось, Архимед? Может быть, землетрясенье Или в городе пожар?» Всполошился весь базар! Закрывались лавки даже; Шум и крики, и смятенье. Он пронесся мимо стражи: «Эврика! Нашел решенье!» Во дворец примчался он: «Я придумал, Гиерон! Эврика! Раскрыл секрет!» «Ты оденься, Архимед, Вот сандалии, хитон, А расскажешь все потом». «Пусть весы сюда несут и с водой большой сосуд...» Все доставить Гиерону! На весы кладем корону. И теперь такой же ровно Ищем слиток золотой. Все понятно. Нет, постой! Мы теперь корону нашу Погружаем в эту чашу. Гиерон, смотри сюда - На пол пролилась вода! Ставлю черточку по краю. А корону? Вынимаю. В воду золото опустим. В воду золото? Допустим... Поднялась опять вода, Метку ставлю я тогда. -Куда? Ну, конечно же, по краю! Ничего не понимаю! Лишь две черточки я вижу: Эта выше, эта ниже. Но какой же вывод главный? Равный вес. Объем не равный! Ну а слиток золотой, Значит, был в короне той Легче золота металл! Эврика! - тут царь вскричал. - Говоришь, объем не равный? Мастер мой мошенник явный! За фальшивую корону Он ответит по закону! А ты за разгадку получишь дары! На этом прервалась беседа... Немало воды утекло с той поры, Но помнят закон Архимеда!
Теперь нам надо записать 2 закон Ньютона в векторном виде: →
→ → → → →
Fтяг+Fтр+mg+N=ma, теперь нам надо найти проекции этих сил на координатные оси ОХ: Fтяг-Fтр - mg sinα=ma (сила трения имеет отрицательную проекцию, тк. она направлена "против" оси ОХ, mg отрицательна т.к. идем от начала проекции к концу против направления оси, а если опустить перпендикуляр из конца вектора на ОХ то получим, что угол 30 будет лежать напротив проекции, т.е сам вектор при этом будет равен mg sinα)
Теперь аналогично находим проекции всех векторов на ОУ: 0+0-mg cosα+N=0 отсюда находим, что N=mg cosα, вспоминаем, что Fтр=μN=μ mg cosα, осталось все собрать в кучу, получаем: Fтяг- μ mg cosα - mg sinα=ma отсюда a=(Fтяг -μ mg cosα -mg sinα)/m=(7000-0,1*1000*10*√3/2 - 1000*10*1/2)/1000=(6150-5000)/1000=1150/1000=1,15 м/с.кв.
Давайте заглянем сквозь тысячи лет В тот город у моря, где жил Архимед.
Вот по дороге мощеной
В раздумье шагает ученый.
К царю Сиракуз направляется он.
Навстречу спешит из дворца Гиерон:
- Нужен твой совет ученый.
Мастер сделал мне корону.
Погляди-ка, Архимед,
Золотая или нет?
С виду золотом сверкает,
Но, ты знаешь, все бывает...
Говорят, что мастер прыткий
Отпилил кусок от слитка,
Остальную часть расплавил,
Серебра туда добавил,
А потом принес, хитрец,
Мне подделку во дворец!
Золото иль позолота?
Разгадать - твоя забота!
Надо точно это все определить,
Но корону не царапать, не пилить!
Из дворца побрел ученый...
«Мне известен вес короны.
Ну а как найти объем?»
Думал ночью, думал днем.
И однажды, в ванне моясь,
Погрузился он по пояс.
На пол пролилась вода.
Догадался он тогда,
Как найти объем короны.
И помчался к Гиерону
Не обут и не одет...
А народ кричал вослед:
«Что случилось, Архимед?
Может быть, землетрясенье
Или в городе пожар?»
Всполошился весь базар!
Закрывались лавки даже;
Шум и крики, и смятенье.
Он пронесся мимо стражи:
«Эврика! Нашел решенье!»
Во дворец примчался он:
«Я придумал, Гиерон!
Эврика! Раскрыл секрет!»
«Ты оденься, Архимед,
Вот сандалии, хитон,
А расскажешь все потом».
«Пусть весы сюда несут и с водой большой сосуд...»
Все доставить Гиерону!
На весы кладем корону.
И теперь такой же ровно
Ищем слиток золотой.
Все понятно.
Нет, постой!
Мы теперь корону нашу
Погружаем в эту чашу.
Гиерон, смотри сюда -
На пол пролилась вода!
Ставлю черточку по краю.
А корону?
Вынимаю.
В воду золото опустим.
В воду золото? Допустим...
Поднялась опять вода,
Метку ставлю я тогда. -Куда?
Ну, конечно же, по краю!
Ничего не понимаю!
Лишь две черточки я вижу:
Эта выше, эта ниже.
Но какой же вывод главный?
Равный вес. Объем не равный!
Ну а слиток золотой,
Значит, был в короне той
Легче золота металл!
Эврика! - тут царь вскричал. -
Говоришь, объем не равный?
Мастер мой мошенник явный!
За фальшивую корону
Он ответит по закону!
А ты за разгадку получишь дары!
На этом прервалась беседа...
Немало воды утекло с той поры,
Но помнят закон Архимеда!
Е. Ефимовский