Для поддержания постоянной скорости при тяге саней в гору, необходимо приложить силу F 1 ​ =200 Н под углом φ=30°

Тема: Коэффициент трения скольжения

Описание:
Коэффициент трения скольжения обозначается как μ и является отношением силы трения скольжения к силе, приложенной перпендикулярно к поверхности.

В данной задаче у нас имеются две силы: F1 ​ =200 Н, приложенная под углом φ=30° к поверхности дороги, и F2 =190 Н, приложенная вдоль дороги. Для поддержания постоянной скорости саней, сумма этих двух сил должна быть равна 0.

Мы можем использовать тригонометрические соотношения для разложения силы F1 на горизонтальную и вертикальную составляющие. Горизонтальная составляющая силы равна F1 * cos(φ), а вертикальная составляющая - F1 * sin(φ).

Обозначим силу трения скольжения как Fтр.

Тогда имеем следующее уравнение:
F2 - F1 * cos(φ) + Fтр = 0

Дано, что F1 ​ = 200 Н и F2 = 190 Н, поэтому можем переписать уравнение:
190 - 200 * cos(30°) + Fтр = 0

Из этого уравнения мы можем найти силу трения скольжения, а затем узнать коэффициент трения скольжения μ путем деления силы трения на перпендикулярную силу, т.е.
μ = Fтр / F1

Пример использования:
Задача: Для поддержания постоянной скорости при тяге саней в гору, необходимо приложить силу F1 ​ = 200 Н под углом φ=30° к поверхности дороги или силу F2 = 190 Н вдоль дороги. Используя эти данные, определите коэффициент трения скольжения μ между санями и дорогой. Округлите результат до сотых долей.

Решение:
F1 = 200 Н, F2 = 190 Н, φ = 30°
Fтр = -(F2 - F1 * cos(φ))
Fтр = -(190 - 200 * cos(30°))
μ = Fтр / F1
μ = (190 - 200 * cos(30°)) / 200

По названной формуле, получаем μ = 0.0487

Совет:
Чтобы лучше понять коэффициент трения и его значение, можно представить себе ситуацию, когда вы пытаетесь тянуть сани в гору. Коэффициент трения скольжения определяет, насколько силы необходимо приложить, чтобы сани не начали скользить. Чем больше значение коэффициента трения скольжения, тем больше силы вам потребуется.

Практика:
Если сила F2 изменится на 220 Н, а все остальные параметры останутся прежними, определите новый коэффициент трения скольжения μ. Округлите до сотых долей.