Отношение сил для перемещения и удержания блока на наклонной поверхности
Для перемещения прямоугольного блока вдоль неровной горизонтальной поверхности необходимо применить горизонтальную силу
Для перемещения прямоугольного блока вдоль неровной горизонтальной поверхности необходимо применить горизонтальную силу f1. Чтобы удержать тот же самый блок неподвижно на наклонной поверхности с углом наклона 45° и с тем же коэффициентом трения, требуется сила f2, которая направлена параллельно наклонной поверхности. Учитывая, что коэффициент трения между поверхностью блока и поверхностью плоскости составляет µ=0,5, необходимо определить отношение модулей этих сил, обозначенное как n=f1/f2. Ответ округлите до сотых долей.
17.12.2023 00:13
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Чтобы понять отношение модулей горизонтальной силы f1 и силы f2, необходимо рассмотреть силы, действующие на блок в обоих случаях.
Когда блок перемещается по неровной горизонтальной поверхности, на него действуют две силы - сила тяжести и сила трения. Сила трения равна произведению коэффициента трения µ на нормальную силу Fn, которая определяется как проекция силы тяжести на нормаль к поверхности. При перемещении блока неподвижно сила трения равна силе f1.
Когда блок удерживается на наклонной поверхности под углом 45°, на него также действует сила тяжести и сила трения, но теперь сила f2 направлена параллельно наклонной поверхности.
Для определения отношения модулей этих сил, нам необходимо рассмотреть составляющие силы тяжести, параллельные и перпендикулярные поверхности.
Смотря на рисунок задачи, силы f1 и f2 будут равны силе трения Ft, поскольку при перемещении блока и его удержании на наклонной поверхности величины сил трения должны быть одинаковыми.
Ответ округляем до сотых долей:
n = f1 / f2 = Ft / Ft = 1
Демонстрация:
Задача: Для перемещения блока по горизонтальной поверхности требуется горизонтальная сила 10 Н. Какая сила потребуется, чтобы удержать блок на наклонной поверхности с углом наклона 45° и тем же коэффициентом трения?
Ответ: Сила, необходимая для удержания блока на наклонной поверхности, также будет составлять 10 Н.
Совет: Для лучшего понимания концепции силы трения и ее связи с перемещением и удержанием объекта на наклонной поверхности рекомендуется ознакомиться с лабораторными экспериментами, которые демонстрируют силу трения и ее влияние на движение тела. Также полезно вспомнить определение коэффициента трения и его значения для различных поверхностей.
Ещё задача: Наклонная поверхность имеет угол наклона 30°. Какое отношение между силой f1, необходимой для перемещения блока по горизонтальной поверхности, и силой f2, необходимой для удержания блока на этой наклонной поверхности? Ответ округлите до сотых долей.