Каково должно быть наименьшее значение силы трения между нитью и бусинкой, чтобы она не соскальзывала с нити, с учетом массы бусинки в 7,9 г и ускорения свободного падения, равного 10 м/с²?
Yascherica
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать второй закон Ньютона, который говорит нам, что сила трения равна произведению коэффициента трения между двумя поверхностями и нормальной силы, действующей на эти поверхности. Для нашей задачи, мы будем считать, что соскальзывание начнется, когда сила трения достигнет величины, равной силе тяжести, направленной вниз.
По формуле силы тяжести \(F = mg\), где \(m\) - масса бусинки, а \(g\) - ускорение свободного падения. В нашем случае, \(m = 7,9\) г и \(g = 10\) м/с², так как масса дана в граммах, а ускорение свободного падения - в м/с².
Теперь мы можем записать уравнение для силы трения \(f = \mu \cdot N\), где \(f\) - сила трения, \(\mu\) - коэффициент трения между нитью и бусинкой, а \(N\) - нормальная сила, равная силе тяжести. То есть \(N = mg\).
Соскальзывание начнется, когда сила трения достигнет значения силы тяжести, поэтому мы можем записать следующее:
\(\mu \cdot N \geq F\)
Подставляя значения, мы получим:
\(\mu \cdot mg \geq mg\)
Масса \(m\) сокращается, и оставляет следующее неравенство:
\(\mu \cdot g \geq g\)
Теперь, чтобы найти наименьшее значение силы трения, мы можем делить обе части неравенства на ускорение свободного падения \(g\):
\(\mu \geq 1\)
Значит, наименьшее значение силы трения должно быть больше или равно 1.
По формуле силы тяжести \(F = mg\), где \(m\) - масса бусинки, а \(g\) - ускорение свободного падения. В нашем случае, \(m = 7,9\) г и \(g = 10\) м/с², так как масса дана в граммах, а ускорение свободного падения - в м/с².
Теперь мы можем записать уравнение для силы трения \(f = \mu \cdot N\), где \(f\) - сила трения, \(\mu\) - коэффициент трения между нитью и бусинкой, а \(N\) - нормальная сила, равная силе тяжести. То есть \(N = mg\).
Соскальзывание начнется, когда сила трения достигнет значения силы тяжести, поэтому мы можем записать следующее:
\(\mu \cdot N \geq F\)
Подставляя значения, мы получим:
\(\mu \cdot mg \geq mg\)
Масса \(m\) сокращается, и оставляет следующее неравенство:
\(\mu \cdot g \geq g\)
Теперь, чтобы найти наименьшее значение силы трения, мы можем делить обе части неравенства на ускорение свободного падения \(g\):
\(\mu \geq 1\)
Значит, наименьшее значение силы трения должно быть больше или равно 1.
Знаешь ответ?