Решение:
1) Давай определим силу, с которой Земля притягивает слона к себе. Для этого нам понадобится формула силы тяжести: \[ F = mg \], где:
- \[ F \] — сила тяжести,
- \[ m \] — масса тела,
- \[ g \] — ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).
Сначала переведём массу слона из тонн в килограммы: 2 тонны = 2000 кг. Теперь можем рассчитать силу тяжести: \[ F = 2000 \times 9.8 = 19600 \] Н.
2) Теперь определим, каким весом ящик давит на поверхность. Вес ящика с гирей будет суммой их масс, умноженной на ускорение свободного падения. Общая масса: 500 кг (ящик) + 50 кг (гиря) = 550 кг. Вес ящика с гирей: \[ P = 550 \times 9.8 = 5390 \] Н.
3) Давай определим равнодействующую сил, действующих на брусок. У нас есть две силы, направленные в одну сторону (500 Н и 600 Н), и одна сила, направленная в противоположную сторону (400 Н). Сначала сложим силы, направленные в одну сторону: 500 Н + 600 Н = 1100 Н. Теперь вычтем силу, направленную в противоположную сторону: 1100 Н - 400 Н = 700 Н. Равнодействующая сила равна 700 Н и направлена в ту же сторону, что и силы 500 Н и 600 Н.
Чтобы изобразить рисунок к задаче, нарисуем брусок и три стрелки, показывающие направления сил. Две стрелки (500 Н и 600 Н) будут направлены в одну сторону, а одна стрелка (400 Н) — в противоположную. Длина стрелок должна приблизительно соответствовать величине силы.
4) Теперь определим силу упругости в пружине. Сила упругости определяется законом Гука: \[ F = k \times \Delta x \], где:
- \[ F \] — сила упругости,
- \[ k \] — жёсткость пружины,
- \[ \Delta x \] — изменение длины пружины.
Сначала найдём изменение длины пружины: 25 см - 15 см = 10 см. Переведём изменение длины в метры: 10 см = 0.1 м. Теперь можем рассчитать силу упругости: \[ F = 40 \times 0.1 = 4 \] Н.
5) Давай разберёмся, как изменится сила трения между поверхностью и бруском, если на него поставить груз с такой же массой. Сила трения определяется формулой: \[ F_{тр} = \mu N \], где:
- \[ F_{тр} \] — сила трения,
- \[ \mu \] — коэффициент трения,
- \[ N \] — сила нормальной реакции опоры.
Когда мы ставим дополнительный груз, увеличивается сила нормальной реакции опоры (N), так как увеличивается общий вес бруска с грузом. Так как сила трения прямо пропорциональна силе нормальной реакции опоры, сила трения также увеличится.
Ответ: 1) 19600 Н, 2) 5390 Н, 3) 700 Н, 4) 4 Н, 5) Сила трения увеличится