С каким ускорением движется тело массой 10 кг, на которое действуют три равные силы по 10Н каждая,лежащие...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
ускорение масса 10 кг силы 10 Н одна плоскость угол 120 градусов динамика физика второй закон Ньютона векторы равнодействующая сила
0

с каким ускорением движется тело массой 10 кг, на которое действуют три равные силы по 10Н каждая,лежащие в одной плоскости и направленные под углом 120 градусов друг к другу?

avatar
задан 2 месяца назад

3 Ответа

0

Для решения задачи сначала нужно определить результирующую силу, действующую на тело. Три силы по 10 Н каждая направлены под углом 120 градусов друг к другу.

  1. Понять расположение сил:

    • Силы ( \vec{F}_1 ), ( \vec{F}_2 ) и ( \vec{F}_3 ) направлены под углом 120 градусов друг к другу.
    • Эти силы можно представить как векторы в одной плоскости, например, в плоскости ( xy ).
  2. Разложение сил на компоненты:

    • Так как углы между силами 120 градусов, удобно использовать тригонометрические свойства для разложения сил.
  3. Векторное сложение:

    • Вектор ( \vec{F}_1 ) можно расположить вдоль оси ( x ): ( \vec{F}_1 = (10, 0) ) Н.
    • Вектор ( \vec{F}_2 ) будет под углом 120 градусов к ( \vec{F}_1 ): ( \vec{F}_2 = 10 (\cos 120^\circ, \sin 120^\circ) = 10 \left(-\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right) = (-5, 5\sqrt{3}) ) Н.
    • Вектор ( \vec{F}_3 ) будет под углом 240 градусов к ( \vec{F}_1 ), что эквивалентно углу -120 градусов: ( \vec{F}_3 = 10 (\cos 240^\circ, \sin 240^\circ) = 10 \left(-\frac{1}{2}, -\frac{\sqrt{3}}{2}\right) = (-5, -5\sqrt{3}) ) Н.
  4. Сложение векторов:

    • Сложим компоненты всех трёх векторов:

      • По ( x )-компоненте: ( 10 + (-5) + (-5) = 0 ).
      • По ( y )-компоненте: ( 0 + 5\sqrt{3} + (-5\sqrt{3}) = 0 ).
    • Получаем, что суммарная сила ( \vec{F}{\text{res}} ) равна нулю: [ \vec{F}{\text{res}} = (0, 0) \text{ Н}. ]

  5. Заключение:

    • Так как результирующая сила равна нулю, ускорение тела также будет равно нулю согласно второму закону Ньютона ( \vec{F} = m\vec{a} ).

Таким образом, тело массой 10 кг под действием трёх равных сил по 10 Н в одной плоскости, направленных под углом 120 градусов друг к другу, будет двигаться с нулевым ускорением.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Тело массой 10 кг будет двигаться с ускорением 1 м/с^2.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для того чтобы найти ускорение тела массой 10 кг, на которое действуют три равные силы по 10 Н каждая, лежащие в одной плоскости и направленные под углом 120 градусов друг к другу, нужно сначала найти результатантную силу и затем применить второй закон Ньютона.

  1. Найдем результатантную силу, действующую на тело. Для этого воспользуемся правилом сложения векторов. Так как силы равны и направлены под углом 120 градусов друг к другу, то результатантная сила будет равна сумме векторов:

Fрез = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosα),

где F1 = F2 = F3 = 10 Н, α = 120 градусов.

Fрез = √(10^2 + 10^2 + 21010cos120) = √(100 + 100 + 200(-0.5)) = √(200 - 100) = √100 = 10 Н.

  1. Теперь применим второй закон Ньютона, который гласит, что сила, приложенная к телу, равна произведению массы тела на ускорение:

F = ma,

где F - сила (результатантная), m - масса тела, a - ускорение.

Подставим известные значения:

10 Н = 10 кг * a,

a = 1 м/с^2.

Таким образом, тело массой 10 кг будет двигаться с ускорением 1 м/с^2 под действием трех равных сил по 10 Н, лежащих в одной плоскости и направленных под углом 120 градусов друг к другу.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме