Какова сила трения при качении стального диска радиусом 10 см и массой 3 кг по горизонтальной стальной поверхности?

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для силы трения, применимую к качающемуся объекту. Сила трения зависит от коэффициента трения и нормальной силы, которую диск оказывает на поверхность.

Для начала, найдем нормальную силу, которую диск оказывает на поверхность. Нормальная сила равна весу диска, который вычисляется как произведение массы на ускорение свободного падения \( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \):

\[ F_{\text{н}} = m \cdot g \]

Где:
\( F_{\text{н}} \) - нормальная сила,
\( m \) - масса объекта,
\( g \) - ускорение свободного падения.

Подставляя значения массы и ускорения свободного падения в формулу, получаем:

\[ F_{\text{н}} = 3 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

Теперь нам нужно определить коэффициент трения между диском и стальной поверхностью. Предположим, что это коэффициент трения качения \( \mu_{\text{к}} \), который является безразмерной величиной и зависит от поверхностей, соприкасающихся во время трения. Для стальной поверхности обычно используется значение примерно 0.01.

Теперь мы можем вычислить силу трения \( F_{\text{тр}} \) с использованием следующей формулы:

\[ F_{\text{тр}} = \mu_{\text{к}} \cdot F_{\text{н}} \]

Где:
\( F_{\text{тр}} \) - сила трения,
\( \mu_{\text{к}} \) - коэффициент трения качения,
\( F_{\text{н}} \) - нормальная сила.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ F_{\text{тр}} = 0.01 \cdot 3 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

Теперь можем произвести вычисления:

\[ F_{\text{тр}} = 0.01 \cdot 3 \cdot 9.8 \, \text{Н} \]

\[ F_{\text{тр}} = 0.294 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила трения при качении стального диска радиусом 10 см и массой 3 кг по горизонтальной стальной поверхности равна 0.294 Н.