На рисунке изображена наклонная плоскость, по которой скользит брусок массой 0,4 кг. Каков модуль силы трения между бруском и плоскостью при коэффициенте трения 0,5? Значение ускорения свободного падения составляет 10 м/с². Пожалуйста, запишите ответ в ньютонах.
Павел
Для решения этой задачи, мы можем использовать следующие физические законы.
Первый закон Ньютона гласит, что если сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю, то тело будет находиться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Учитывая, что брусок скользит по наклонной плоскости, сила трения между бруском и плоскостью будет противодействовать движению бруска вниз по плоскости. Поэтому, сила трения будет направлена вверх по плоскости.
Второй закон Ньютона связывает силу, массу и ускорение тела. Он гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение этого тела. Поэтому, можно записать следующее равенство:
\[\sum F = m \cdot a\],
где:
\(\sum F\) - сумма всех сил, действующих на брусок,
\(m\) - масса бруска,
\(a\) - ускорение.
Так как сумма всех сил, действующих на брусок, больше всех только одна сила трения, равная \(F_t\), то можно записать:
\[F_t = m \cdot a\].
Сила трения определяется формулой:
\[F_t = \mu \cdot N\],
где:
\(\mu\) - коэффициент трения,
\(N\) - нормальная сила, действующая на брусок.
Нормальная сила равна проекции силы тяжести, действующей на брусок, на ось, перпендикулярную плоскости. Нормальная сила равна:
\[N = m \cdot g \cdot \cos(\theta)\],
где:
\(m\) - масса бруска,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(\theta\) - угол наклона плоскости.
Подставляя выражение для нормальной силы в формулу для силы трения, получаем:
\[F_t = \mu \cdot m \cdot g \cdot \cos(\theta)\].
Теперь мы можем решить задачу:
Подставляем данные в формулу:
\[\begin{align*}
F_t &= 0,5 \cdot 0,4 \cdot 10 \cdot \cos(\theta) \\
F_t &= 2 \cdot \cos(\theta) \ \text{Н}.
\end{align*}\]
Ответ: Модуль силы трения между бруском и плоскостью при коэффициенте трения 0,5 равен \(2 \cdot \cos(\theta)\) Н.
Первый закон Ньютона гласит, что если сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю, то тело будет находиться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Учитывая, что брусок скользит по наклонной плоскости, сила трения между бруском и плоскостью будет противодействовать движению бруска вниз по плоскости. Поэтому, сила трения будет направлена вверх по плоскости.
Второй закон Ньютона связывает силу, массу и ускорение тела. Он гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение этого тела. Поэтому, можно записать следующее равенство:
\[\sum F = m \cdot a\],
где:
\(\sum F\) - сумма всех сил, действующих на брусок,
\(m\) - масса бруска,
\(a\) - ускорение.
Так как сумма всех сил, действующих на брусок, больше всех только одна сила трения, равная \(F_t\), то можно записать:
\[F_t = m \cdot a\].
Сила трения определяется формулой:
\[F_t = \mu \cdot N\],
где:
\(\mu\) - коэффициент трения,
\(N\) - нормальная сила, действующая на брусок.
Нормальная сила равна проекции силы тяжести, действующей на брусок, на ось, перпендикулярную плоскости. Нормальная сила равна:
\[N = m \cdot g \cdot \cos(\theta)\],
где:
\(m\) - масса бруска,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(\theta\) - угол наклона плоскости.
Подставляя выражение для нормальной силы в формулу для силы трения, получаем:
\[F_t = \mu \cdot m \cdot g \cdot \cos(\theta)\].
Теперь мы можем решить задачу:
Подставляем данные в формулу:
\[\begin{align*}
F_t &= 0,5 \cdot 0,4 \cdot 10 \cdot \cos(\theta) \\
F_t &= 2 \cdot \cos(\theta) \ \text{Н}.
\end{align*}\]
Ответ: Модуль силы трения между бруском и плоскостью при коэффициенте трения 0,5 равен \(2 \cdot \cos(\theta)\) Н.
Знаешь ответ?