Какой коэффициент трения тела с горизонтальной поверхностью стола можно найти в системе, показанной на рисунке, где тела сделаны из одинакового материала и движутся с ускорением а1 = 4 м/с2, а при обмене местами ускорение становится а2 = 5 м/с2?
Марат
Для решения этой задачи, нам необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона и выразить трение как функцию ускорения тела и его массы.
Запишем второй закон Ньютона для тела, движущегося с ускорением а1:
\[F = m \cdot a_1\]
Где F - сила трения, m - масса тела, а1 - ускорение.
Аналогично, запишем второй закон Ньютона для тела, движущегося с ускорением а2:
\[F = m \cdot a_2\]
Где а2 - ускорение при обмене местами тел.
Таким образом, для обоих случаев сила трения будет одинаковой:
\[F = m \cdot a_1 = m \cdot a_2\]
Наши тела сделаны из одинакового материала, значит, их массы равны, и масса m может быть сокращена:
\[a_1 = a_2\]
Теперь, выразим коэффициент трения:
\[F = \mu \cdot N\]
Где μ - коэффициент трения, N - нормальная сила.
Нормальная сила N равна силе тяжести, которая равна m * g, где g - ускорение свободного падения.
Таким образом, у нас получается следующее равенство:
\[\mu \cdot N = m \cdot a_1 = m \cdot a_2\]
Поскольку у нас действуют одинаковые силы тяжести на оба тела, то нормальные силы тоже будут равны. Поэтому мы можем сократить их:
\[\mu = \frac{a_1}{g} = \frac{a_2}{g}\]
Теперь мы знаем, что коэффициент трения равен отношению ускорения к ускорению свободного падения:
\[\mu = \frac{a_1}{g} = \frac{a_2}{g} = \frac{4 \ м/с^2}{9.8 \ м/с^2} \approx 0.41\]
Таким образом, коэффициент трения тела с горизонтальной поверхностью стола составляет около 0.41.
Запишем второй закон Ньютона для тела, движущегося с ускорением а1:
\[F = m \cdot a_1\]
Где F - сила трения, m - масса тела, а1 - ускорение.
Аналогично, запишем второй закон Ньютона для тела, движущегося с ускорением а2:
\[F = m \cdot a_2\]
Где а2 - ускорение при обмене местами тел.
Таким образом, для обоих случаев сила трения будет одинаковой:
\[F = m \cdot a_1 = m \cdot a_2\]
Наши тела сделаны из одинакового материала, значит, их массы равны, и масса m может быть сокращена:
\[a_1 = a_2\]
Теперь, выразим коэффициент трения:
\[F = \mu \cdot N\]
Где μ - коэффициент трения, N - нормальная сила.
Нормальная сила N равна силе тяжести, которая равна m * g, где g - ускорение свободного падения.
Таким образом, у нас получается следующее равенство:
\[\mu \cdot N = m \cdot a_1 = m \cdot a_2\]
Поскольку у нас действуют одинаковые силы тяжести на оба тела, то нормальные силы тоже будут равны. Поэтому мы можем сократить их:
\[\mu = \frac{a_1}{g} = \frac{a_2}{g}\]
Теперь мы знаем, что коэффициент трения равен отношению ускорения к ускорению свободного падения:
\[\mu = \frac{a_1}{g} = \frac{a_2}{g} = \frac{4 \ м/с^2}{9.8 \ м/с^2} \approx 0.41\]
Таким образом, коэффициент трения тела с горизонтальной поверхностью стола составляет около 0.41.
Знаешь ответ?