Второй закон Ньютона и коэффициент трения
Физика

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.
Верные ответы (1):
  • Ястребок
    Ястребок
    56
    Показать ответ
    Суть вопроса: Второй закон Ньютона и коэффициент трения

    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.
Написать свой ответ: