Тело равномерно поднимается по наклонной плоскости С углом наклона 30* к горизонту на высоту h=6м под действием внешней силы параллельной плоскости. Коэффициент трения скольжения μ=0.2. Если внешняя сила совершает работу A=81 Дж, то масса тела равна...
Масса тела можно найти, используя работу, совершаемую внешней силой:
[ A = F \cdot s ]
где F - сила, s - путь, по которому совершается работа.
Сила трения складывается из составляющей, параллельной плоскости, и составляющей, перпендикулярной плоскости, так что:
[ F_{тр} = μ \cdot N ]
Так как тело равномерно поднимается, то ускорение равно нулю и сила тяжести равна силе нормальной реакции:
[ F_{тр} = m \cdot g \cdot \sin(30^{\circ}) ]
[ N = m \cdot g \cdot \cos(30^{\circ}) ]
Подставляем в формулу для силы трения:
[ μ \cdot m \cdot g \cdot \cos(30^{\circ}) = m \cdot g \cdot \sin(30^{\circ}) ]
[ μ = \frac{\sin(30^{\circ})}{\cos(30^{\circ})} ]
[ m = \frac{μ}{2} ]
Подставляем значения в формулу для работы:
[ A = \frac{μ \cdot g \cdot \cos(30^{\circ})}{2} \cdot s ]
[ 81 = \frac{0.2 \cdot 9.8 \cdot \cos(30^{\circ})}{2} \cdot 6 ]
[ m = \frac{0.2}{2} = 0.1 \, кг ]
Итак, масса тела равна 0.1 кг.