Каков коэффициент трения между бруском и склоном горки, если брусок массой 10 кг равномерно перемещают по горке
Каков коэффициент трения между бруском и склоном горки, если брусок массой 10 кг равномерно перемещают по горке, прикладывая постоянную силу, параллельную поверхности горки, с модулем 100 Н и углом наклона горки к горизонту 30°? Ответ округлите до десятых долей.
08.12.2023 03:16
Пояснение: Для решения данной задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона и уравнение движения. Во-первых, определим силу, действующую вдоль поверхности горки. Это можно сделать, разложив силу, приложенную к бруску, на компоненты вдоль и поперек горки. Компонента силы, действующая вдоль горки, равна F * sin(θ), где F - модуль приложенной силы, а θ - угол наклона горки.
Теперь мы можем использовать уравнение второго закона Ньютона:
F - μ * N = ma
где F - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила (равная весу бруска, m - масса бруска, a - ускорение бруска.
Так как брусок перемещается равномерно, ускорение равно нулю. Поэтому уравнение принимает следующий вид:
F = μ * N
Теперь мы можем найти нормальную силу N, умножив массу бруска на ускорение свободного падения g (9.8 м/с²):
N = m * g
Подставляя это значение в уравнение для силы трения, получаем:
F = μ * m * g
Теперь можем найти коэффициент трения μ:
μ = F / (m * g)
Вставляем известные значения и решаем:
μ = 100 Н / (10 кг * 9.8 м/с²) = 1.02
Ответ округляем до десятых долей:
Коэффициент трения между бруском и склоном горки равен приблизительно 1.0.
Совет: Для лучшего понимания концепции коэффициента трения, стоит изучить основы силы трения и ее связь с нормальной силой и весом объекта. Полезно также проводить эксперименты, измеряя силу трения на разных поверхностях при разных углах наклона. Это поможет понять, как коэффициент трения зависит от различных факторов.
Проверочное упражнение: Масса объекта составляет 20 кг, а угол наклона склона горки равен 45°. Приложенная сила равна 150 Н. Определите коэффициент трения между объектом и склоном горки. Ответ округлите до десятых долей.