Задача 2.1 - Сила тяги (3 балла) Сани-робот движутся по снегу. Известно: • Масса саней с грузом: m = 12 кг • Коэффициент трения полозьев о снег: μ = 0,05 • Ускорение свободного падения: g = 10 м/с² • Сани движутся равномерно по горизонтальной поверхности Вопрос 1 (1 балл): Чему равна сила трения, действующая на сани? Вопрос 2 (1 балл): Чему должна быть равна сила тяги двигателя для равномерного движения? Вопрос 3 (1 балл): Если добавить груз массой 3 кг, на сколько процентов увеличится необходимая сила тяги? Ответ округли до целых.

Краткое пояснение:

Для решения задачи используем законы Ньютона и формулы для расчета силы трения скольжения и силы тяжести.

Решение:

• 1. Сила трения (F_тр):
  Сила трения скольжения рассчитывается по формуле: \( F_{тр} = μ · N \), где \( μ \) — коэффициент трения, а \( N \) — сила нормальной реакции опоры. Поскольку сани движутся по горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции опоры равна силе тяжести: \( N = m · g \).
  \( N = 12 · 10 = 120 \) Н.
  \( F_{тр} = 0.05 · 120 = 6 \) Н.
• 2. Сила тяги двигателя (F_тяги):
  При равномерном движении сила тяги двигателя равна силе трения, действующей против движения.
  \( F_{тяги} = F_{тр} = 6 \) Н.
• 3. Увеличение силы тяги при добавлении груза:
  Новая масса саней с грузом: \( m_{new} = 12 · 3 = 15 \) кг.
  Новая сила нормальной реакции опоры: \( N_{new} = m_{new} · g = 15 · 10 = 150 \) Н.
  Новая сила трения: \( F_{тр,new} = μ · N_{new} = 0.05 · 150 = 7.5 \) Н.
  Необходимая сила тяги: \( F_{тяги,new} = 7.5 \) Н.
  Увеличение силы тяги: \( ΔF_{тяги} = F_{тяги,new} - F_{тяги} = 7.5 - 6 = 1.5 \) Н.
  Процентное увеличение: \( rac{ΔF_{тяги}}{F_{тяги}} · 100% = rac{1.5}{6} · 100% = 0.25 · 100% = 25 \) %.

Ответ: 1. 6 Н 2. 6 Н 3. 25 %