Если направить ось Х вдоль наклонной стороны, то на коробку с гвоздями будут действовать горизонтальная составляющая силы тяжести mg*sinα и сила F. Силы уравновешены при условии, что коробку втаскивают равномерно. Тогда:
F = mg*sinα
Наклонная плоскость представляет из себя прямоугольный треугольник. Синус угла - это отношение противолежащего катета (высоты наклонной плоскости) к гипотенузе (наклонной стороне):
sinα = h/L =>
=> F = mg*h/L = 20*10*0,6/3 = 20*10*0,2 = 20*2 = 40 H
Другой решения:
Из золотого правила механики известно, что проигрыш в силе равен выигрышу в расстоянии. И наоборот - проигрыш в расстоянии равен выигрышу в силе.
Наименьший путь - это высота. Наибольший - наклонная сторона, тогда проигрыш равен:
Известно, что плотность воды больше плотности водяного льда (ведь лед плавает по поверхности воды, значит он "легче" воды, т.е. плотность льда меньше плотности воды).
В полной, плотно закрытой бочке вода массой M_в, плотностью ρ_в объем воды равен объему бочки Vб.
Т.о объем воды V_в:
V_в=V_б=M_в/ρ_в
Вода замерзает. Масса льда равна массе воды (по закону сохранения вещества масса никуда деваться не может!) Объем льда V_л:
V_л=M_в/ρ_л
Ну, а теперь немного алгебры:
т.к. ρ_в > ρ_л, то
M_в/ρ_в < M_в/ρ_л, значит
V_л > V_в
Но V_в=V_б, значит V_л>V_б.
Объем льда больше объема бочки. Значит вода, превращаясь в лед просто разорвет бочку на части!
Дано:
m = 20 кг
L = 3 м
h = 60 см = 0,6 м
g = 10 м/с²
F - ?
Если направить ось Х вдоль наклонной стороны, то на коробку с гвоздями будут действовать горизонтальная составляющая силы тяжести mg*sinα и сила F. Силы уравновешены при условии, что коробку втаскивают равномерно. Тогда:
F = mg*sinα
Наклонная плоскость представляет из себя прямоугольный треугольник. Синус угла - это отношение противолежащего катета (высоты наклонной плоскости) к гипотенузе (наклонной стороне):
sinα = h/L =>
=> F = mg*h/L = 20*10*0,6/3 = 20*10*0,2 = 20*2 = 40 H
Другой решения:
Из золотого правила механики известно, что проигрыш в силе равен выигрышу в расстоянии. И наоборот - проигрыш в расстоянии равен выигрышу в силе.
Наименьший путь - это высота. Наибольший - наклонная сторона, тогда проигрыш равен:
L/h = 3/0,6 = 1/0,2 = 5
Тогда выигрыш силы F равен 5:
Fтяж/F = 5
Сила тяжести коробки равна:
Fтяж = mg = 20*10 = 200 H
И сама сила F равна:
F = Fтяж/5 = 200/5 = 40 Н
ответ: 40 Н.
Лед разорвет бочку на части!
Объяснение:
Известно, что плотность воды больше плотности водяного льда (ведь лед плавает по поверхности воды, значит он "легче" воды, т.е. плотность льда меньше плотности воды).
В полной, плотно закрытой бочке вода массой M_в, плотностью ρ_в объем воды равен объему бочки Vб.
Т.о объем воды V_в:
V_в=V_б=M_в/ρ_в
Вода замерзает. Масса льда равна массе воды (по закону сохранения вещества масса никуда деваться не может!) Объем льда V_л:
V_л=M_в/ρ_л
Ну, а теперь немного алгебры:
т.к. ρ_в > ρ_л, то
M_в/ρ_в < M_в/ρ_л, значит
V_л > V_в
Но V_в=V_б, значит V_л>V_б.
Объем льда больше объема бочки. Значит вода, превращаясь в лед просто разорвет бочку на части!