Мальчик и коробка на льду

у меня беда. Вы можете помочь мне? У меня есть задача под названием "скользкая активность".

Мальчик (у него м "=" 45 к г ) Стоит на льду и пытается сдвинуть большой ящик ( М "=" 90 к г ) с помощью веревки (веревки). Коэффициент проскальзывания мальчика составляет 0,4, а ящика - 0,3. Под каким минимальным углом к ​​горизонту мальчик должен тянуть за веревку, чтобы сдвинуть ящик?

Когда я пытался решить эту задачу, у меня было уравнение с двумя неизвестными.

О, когда T — мощность, действующая на веревку, у меня было 7*T*sin(a)=900. Но есть 2 неизвестных

Ответы (2)

Я предполагаю, что одним из двух ваших неизвестных является натяжение веревки. Рассмотрите возможность применения ограничения, такого как «Напряжение настолько велико, что мальчик находится на грани соскальзывания». Такое условие, наряду с балансом сил мальчика в плоскости льда, позволит вам решить натяжение через заданные массы и коэффициенты трения и неизвестный угол. Затем вы можете продолжить вычисление угла, анализируя силы, действующие на коробку.

Обозначим:

мю 1 (коэффициент скольжения мальчика)
мю 2 (коэффициент скольжения коробки)
м (масса мальчика)
М (масса коробки)

Ф (сила тяги мальчика)
α (угол каната к горизонту)

Затем

1) Ящик начнет двигаться, если выполняется следующее неравенство:

Ф потому что α мю 2 ( М г Ф грех α )

2) Мальчик не скользит по льду, если выполняется неравенство:

мю 1 ( м г + Ф грех α ) Ф потому что α

Объединяя оба неравенства вместе, получаем:

мю 2 М г потому что α + мю 2 грех α Ф мю 1 м г потому что α мю 1 грех α

При минимальном угле неравенство превращается в уравнение:

мю 2 М г потому что α + мю 2 грех α "=" мю 1 м г потому что α мю 1 грех α

Решение этого уравнения:

α м я н "=" арктический ( М мю 1 м мю 2 М + м ) "=" 29.05

согласен с 29.05