Какова величина силы трения, действующей на деревянный брусок массой 0,4 кг, находящийся на наклонной плоскости из дерева под углом 30 градусов к горизонту? Необходимо предоставить ответ в единицах Ньютона.
Suslik
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета силы трения на наклонной плоскости. Формула выглядит следующим образом:
\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N \]
где \( F_{\text{тр}} \) - сила трения, \( \mu \) - коэффициент трения, \( N \) - нормальная сила.
Нормальная сила определяется как компонента силы тяжести, направленная перпендикулярно наклонной плоскости. В данном случае, наклонная плоскость образует угол в 30 градусов к горизонту, поэтому нормальная сила равна
\[ N = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \]
где \( m \) - масса бруска, \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²), \( \theta \) - угол наклона плоскости.
Теперь мы можем рассчитать нормальную силу:
\[ N = 0,4 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot \cos(30^\circ) \]
\( \cos(30^\circ) \) равно \( \frac{\sqrt{3}}{2} \), поэтому:
\[ N = 0,4 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Вычислим это значение:
\[ N \approx 1,96 \, \text{Н} \cdot \sqrt{3} \]
Теперь, когда у нас есть значение нормальной силы, мы можем рассчитать силу трения, умножив его на коэффициент трения. Для деревянного бруска ожидается, что коэффициент трения будет примерно 0,3. Поэтому сила трения составит:
\[ F_{\text{тр}} = 0,3 \cdot 1,96 \, \text{Н} \cdot \sqrt{3} \]
\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N \]
где \( F_{\text{тр}} \) - сила трения, \( \mu \) - коэффициент трения, \( N \) - нормальная сила.
Нормальная сила определяется как компонента силы тяжести, направленная перпендикулярно наклонной плоскости. В данном случае, наклонная плоскость образует угол в 30 градусов к горизонту, поэтому нормальная сила равна
\[ N = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \]
где \( m \) - масса бруска, \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²), \( \theta \) - угол наклона плоскости.
Теперь мы можем рассчитать нормальную силу:
\[ N = 0,4 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot \cos(30^\circ) \]
\( \cos(30^\circ) \) равно \( \frac{\sqrt{3}}{2} \), поэтому:
\[ N = 0,4 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Вычислим это значение:
\[ N \approx 1,96 \, \text{Н} \cdot \sqrt{3} \]
Теперь, когда у нас есть значение нормальной силы, мы можем рассчитать силу трения, умножив его на коэффициент трения. Для деревянного бруска ожидается, что коэффициент трения будет примерно 0,3. Поэтому сила трения составит:
\[ F_{\text{тр}} = 0,3 \cdot 1,96 \, \text{Н} \cdot \sqrt{3} \]
Знаешь ответ?