Для каждого объекта составьте выражение второго закона Ньютона и, учитывая, что T1 = T2, а Fтрения скольж
Для каждого объекта составьте выражение второго закона Ньютона и, учитывая, что T1 = T2, а Fтрения скольж. = μN, докажите, что μ = (m2g-(m1+m2)a) / m1g.
24.12.2023 03:22
Описание: Второй закон Ньютона является основным законом динамики и формулируется следующим образом: сила, действующая на объект, равна произведению массы этого объекта на его ускорение. Математически это записывается как F = ma, где F - сила, m - масса объекта и a - ускорение, которое приобретает объект под действием этой силы.
Выражение второго закона Ньютона для каждого из двух объектов в задаче можно записать:
Для объекта 1: F1 = m1 * a (1)
Для объекта 2: F2 = m2 * a (2)
Также в условии задачи указано, что T1 равна T2, где T1 и T2 - силы натяжения нитей, связывающих объекты 1 и 2. Значит, T1 = T2.
Также учитывается, что сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения на нормальную реакцию (Fтрения скольж. = μN).
По условию, сумма всех сил, действующих на объект 2, равна массе объекта 2, умноженной на его ускорение. Математически это записывается как:
Fтяги - Fтрения скольж. = m2 * a (3)
где Fтяги - сила, действующая на объект 2 по направлению тяжения.
Теперь можем произвести расчеты:
Из (1) и (2) можно выразить ускорение объектов:
a = F1 / m1 (4)
a = F2 / m2 (5)
Подставляем (4) и (5) в (3):
Fтяги - μN = m2 * (F1 / m1)
Учитывая, что N = m2g, где g - ускорение свободного падения:
Fтяги - μ * m2 * g = (m2 * F1) / m1
Далее, чтобы доказать, что μ = (m2g - (m1 + m2)a), нужно умножить обе части равенства на m1 и подставить ранее выраженное значение a.
Пример:
В задаче дана система двух тел. Один объект имеет массу m1, второй объект имеет массу m2, и между ними действуют силы натяжения T1 и T2, которые равны друг другу. Докажите, что коэффициент трения μ между этими объектами равен (m2g - (m1 + m2)a), где g - ускорение свободного падения, a - ускорение.
Совет: Перед решением данной задачи, убедитесь, что вы понимаете, какие силы действуют на каждый объект системы и их направления. Также, если у вас возникают затруднения, вы можете использовать общую формулу для силы трения скольжения, чтобы найти значение силы трения, и подставить его в выражение для второго закона Ньютона.
Задание:
Вещество массой 2 кг движется по горизонтальной поверхности. На него действуют сила тяжести 19.6 Н и сила трения скольжения 4 Н. Найдите коэффициент трения между поверхностью и веществом.