Каков коэффициент трения скольжения при движении тела под действием силы с модулем 30 Н, направленной под углом
Каков коэффициент трения скольжения при движении тела под действием силы с модулем 30 Н, направленной под углом 30° к горизонту вверх, масса которого составляет 7,7 кг, и ускорение имеет модуль 3 м/с²?
27.11.2023 23:04
Для начала найдем компоненты силы, действующие по горизонтали (Fx) и вертикали (Fy). Мы можем найти их с помощью разложения силы по осям:
Fx = сила * cos(угол)
Fy = сила * sin(угол)
В данном случае,
Fx = 30 Н * cos(30°) = 30 Н * √3/2 ≈ 25.98 Н
Fy = 30 Н * sin(30°) = 30 Н * 1/2 = 15 Н
Затем, найдем ускорение по горизонтали (ax) и вертикали (ay) с помощью второго закона Ньютона:
F = m * a
где F - сила, m - масса тела, a - ускорение.
Для горизонтальной составляющей:
Fx = m * ax
ax = Fx / m = 25.98 Н / 7.7 кг ≈ 3.375 м/с²
Для вертикальной составляющей:
Fy - m * g = m * ay
ay = (Fy - m * g) / m = (15 Н - 7.7 кг * 9.8 м/с²) / 7.7 кг ≈ -1.3 м/с² (отрицательный знак указывает на направление вниз).
И, наконец, коэффициент трения скольжения (μ) можно найти, используя следующее соотношение:
μ = |ay / g|
где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с².
В нашем случае:
μ = |-1.3 м/с² / 9.8 м/с²| ≈ 0.13
Таким образом, коэффициент трения скольжения для данной задачи равен приблизительно 0.13.
Совет: Если у вас возникают трудности с пониманием концепции коэффициента трения, рекомендуется изучить физическую силу трения и ее два вида - скольжение и покоя - более подробно. Попрактикуйтесь в выполнении различных задач, чтобы улучшить свои навыки работы с коэффициентом трения.
Дополнительное задание: Найдите коэффициент трения скольжения для тела с массой 2 кг, движущегося под действием силы с модулем 20 Н, направленной под углом 45° к горизонту вниз, и имеющего ускорение модулем 4 м/с².