Стоя на льду, человек пробует двинуть томные сани за привязанную к

Стоя на льду, человек пробует сдвинуть томные сани за привязанную к ним веревку. Масса саней 100 кг, человека 60 кг. Коэффициент трения саней о лед равен 0,20, человека о лед 0,30. Под каким углом к горизонту человеку нужно тащить за веревку, чтобы сдвинуть сани?

Задать свой вопрос
1 ответ
Горизонтальная компонента силы, нужная для сдвига саней, одинакова силе трения F_1=\mu N_1=\mu_1 m_1g=0.2\cdot100g=20g
Наибольшая горизонтальная сила, которую может приложить человек, одинакова вновь-таки силе его трения со льдом F_2=\mu_2 N_2=\mu_2m_2g=0.3\cdot60g=18g

Заметим, что 18g lt; 20g, поэтому, если тащить веревку горизонтально, ничего не выйдет. Но можно тянуть под углом, тогда, не смотря на то, что горизонтальная компонента силы тяги уменьшится, но поменяются силы реакции опоры.

Осмотрим предельный случай, когда сила тяги сравняется с силой трения меж санями и льдом. Пусть это реализуется при каком-то угле .
Сила реакции для саней станет одинакова N1 = M1 * g - T sin 
Сила реакции, человек: N2 = M2 * g + T sin 
Сила тяги Fт = T cos 

Должно производиться
1 N1 = Fт
2 N2 = Fт

1-ое уравнение:
1 * (M1 * g - T sin ) = T cos 
T (cos  + 1 * sin ) = 1 * M1 * g
T =  1 * M1 / (cos  + 1 * sin )

Подставляем T во 2-ое уравнение:
2 * (M2 * g + T sin ) = T cos 
2 M2 + 2 sin  * 1 M1 / (cos  + 1 sin ) = 1 M1 cos  / (cos  + 1 sin )
2 M2 cos  + 1 2 M2 sin  + 1 2 M1 sin  = 1 M1 cos 
(1 M1 - 2 M2) cos  = 1 2 (M1 + M2) sin 
tg  = (1 M1 - 2 M2) / (1 2 (M1 + M2)) = 2 / (0.06 * 160) = 2 / 9.6 0.208
11.8 градуса

Ответ.  gt; 11.8
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт