На покоящееся тело массой 2 кг действует сила, направленная вверх под углом 30° к горизонту. После начала...

Для решения этой задачи нам нужно использовать несколько законов и формул из физики, в частности из кинематики и динамики.

1. Определение ускорения тела:

   Дано, что тело прошло 25 м за 5 с. Используем уравнение движения с постоянным ускорением: $s=ut+\frac{1}{2}a{t}^2$ где:

   • $s$ — пройденное расстояние $25м$,
   • $u$ — начальная скорость $0м/с,таккактелоначинаетдвигатьсяизсостоянияпокоя$,
   • $t$ — время $5с$,
   • $a$ — ускорение.

   Подставим данные: $25=0\cdot 5+\frac{1}{2}a\cdot 5^2$ Упростим уравнение: $25=\frac{1}{2}a\cdot 25$ Умножим обе стороны на 2: $50=25a$ Разделим обе стороны на 25: $a=2{\text{м/с}}^2$

2. Рассмотрение сил, действующих на тело:

   Для тела действуют следующие силы:

   • Сила тяжести $mg$, направленная вниз,
   • Сила $F$, направленная вверх под углом 30° к горизонту,
   • Сила трения $F_{\text{тр}}$, действующая противоположно направлению движения.

   Разложим силу $F$ на компоненты:

   • Горизонтальная компонента $F\cos {30}^{\circ }$,
   • Вертикальная компонента $F\sin {30}^{\circ }$.

3. Уравнения по осям:

   По оси $x$ $горизонтально$: [ F \cos 30^\circ - F{\text{тр}} = ma ] где ( F{\text{тр}} ) — сила трения, равная $\mu N$ $коэффициенттренияумноженныйнанормальнуюсилу$.

   По оси $y$ $вертикально$: $N+F\sin {30}^{\circ }=mg$ где $N$ — нормальная сила.

4. Нахождение нормальной силы:

   Из уравнения по $y$: $N=mg-F\sin {30}^{\circ }$ Подставим известные значения: $N=2\cdot 9.8-F\cdot 0.5$ $N=19.6-0.5F$

5. Сила трения:

   $F_{\text{тр}}=\mu N=0.02(19.6-0.5F)$

6. Подставим силу трения в уравнение по $x$:

   $F\cos {30}^{\circ }-0.02(19.6-0.5F)=2\cdot 2$ $F\frac{\sqrt{3}}{2}-0.02\cdot 19.6+0.02\cdot 0.5F=4$ $F\frac{\sqrt{3}}{2}+0.01F-0.392=4$ $F(\frac{\sqrt{3}}{2}+0.01)=4+0.392$ $F(\frac{\sqrt{3}}{2}+0.01)=4.392$

7. Решим уравнение для $F$:

   $F(\frac{1.732}{2}+0.01)=4.392$ $F(0.866+0.01)=4.392$ $F\cdot 0.876=4.392$ $F=\frac{4.392}{0.876}$ $F\approx 5.01\text{Н}$

Таким образом, значение силы, действующей на тело, составляет приблизительно 5.01 Н.

Для начала определим все известные величины: m = 2 кг $массатела$ θ = 30° $уголнаклонасилыкгоризонту$ t = 5 с $времядвижения$ s = 25 м $пройденноерасстояние$ μ = 0,02 $коэффициенттрения$

Поскольку тело движется под действием силы, можно использовать второй закон Ньютона: F = ma

Где F - сила, действующая на тело, a - ускорение тела. Ускорение можно найти, разделив изменение скорости на время: a = Δv / t

Известно, что s = v0t + $1/2$at^2, где v0 - начальная скорость $вданномслучае0,таккактелоначинаетдвижениеспокоя$.

Таким образом, a = 2s / t^2 = 2*25 / 5^2 = 10 м/с^2.

Теперь можно найти силу, действующую на тело: F = ma = 2 * 10 = 20 Н

Теперь учтем силу трения. Сила трения равна μN, где N - нормальная реакция опоры. Нормальная реакция равна силе реакции опоры, которая равна силе тяжести, направленной вертикально вниз: N = mg = 2 * 9,8 = 19,6 Н

Таким образом, сила трения равна: Fтрения = μN = 0,02 * 19,6 = 0,392 Н

Итак, значение действующей на тело силы равно: F = 20 Н - 0,392 Н = 19,608 Н

Поэтому значение действующей на тело силы равно 19,608 Н.