Question

До горизонтальної пружини жорсткістю 60 Н/м, яка прикріплена до бруска масою 2,5 кг прикладають горизонтальну силу. Під дією цієї сили брусок рівномірно ковзає по столу. Визначте коефіцієнт тертя між бруском і столом, якщо видовження пружини дорівнює 15 см.

Answer 1

Ответ:

Закон Гука для пружини можна записати у вигляді:

F = kx,

де F - сила, k - жорсткість пружини, x - видовження пружини.

У даному випадку, знаючи жорсткість пружини k = 60 Н/м та видовження пружини x = 15 см = 0,15 м, можна визначити силу, яку прикладено до пружини:

F = kx = 60 Н/м * 0,15 м = 9 Н.

Ця сила відповідає силі тертя, яка діє на брусок, тому:

Fтр = 9 Н.

Також відомо, що брусок рухається рівномірно, тому він переборює силу тертя та силу тяжіння:

Fтр = Fтяж + Fприк,

де Fтяж = m*g - сила тяжіння, m - маса бруска, g - прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с².

Підставляючи відомі значення, отримаємо:

Fтр = m*g + Fприк,

9 Н = 2,5 кг * 9,81 м/с² + Fприк,

Fприк = 9 Н - 2,5 кг * 9,81 м/с² = -15,225 Н.

Отже, сила тертя, яка діє на брусок, дорівнює -15,225 Н. Це означає, що тертя спрямоване проти напрямку руху бруска. Коефіцієнт тертя визначається як відношення сили тертя до сили, яка діє на тіло, тобто:

μ = |Fтр| / |Fприк| = 15,225 Н / 9 Н = 1,69.

Отже, коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 1,69

Объяснение:

ЗДЕЛАЙ ПОЖАЛУЙСТА ЛУЧШИЙ ОТВЕТ

Answer 2

Для визначення коефіцієнта тертя між бруском і столом, ми можемо скористатися законом Гука та другим законом Ньютона.

Закон Гука

Закон Гука визначає зв'язок між силою, яку діє на пружину, та її видовженням. Згідно з цим законом, сила, яка діє на пружину, пропорційна її видовженню. Формула для закону Гука виглядає так:

F = k * x

де: - F - сила, яка діє на пружину (Н), - k - жорсткість пружини (Н/м), - x - видовження пружини (м).

Другий закон Ньютона

Другий закон Ньютона описує зв'язок між силою, масою тіла та прискоренням. Згідно з цим законом, сила, яка діє на тіло, дорівнює масі тіла, помноженій на прискорення. Формула для другого закону Ньютона виглядає так:

F = m * a

де: - F - сила, яка діє на тіло (Н), - m - маса тіла (кг), - a - прискорення тіла (м/с²).

Визначення коефіцієнта тертя

Коли брусок ковзає по столу, сила тертя діє на нього в протилежному напрямку руху. Ця сила тертя може бути визначена як різниця між силою, яка діє на брусок, і силою, яка діє на пружину. Таким чином, ми можемо записати рівняння:

Fтертя = F - Fпружина

де: - Fтертя - сила тертя (Н), - F - сила, яка діє на брусок (Н), - Fпружина - сила, яка діє на пружину (Н).

Закон Гука дозволяє нам виразити силу, яка діє на пружину, через її видовження:

Fпружина = k * x

Підставляючи це значення у рівняння для сили тертя, ми отримуємо:

Fтертя = F - k * x

Вирішення задачі

У нашому випадку, ми знаємо, що жорсткість пружини дорівнює 60 Н/м, маса бруска - 2,5 кг, а видовження пружини - 15 см (або 0,15 м). Ми також знаємо, що брусок рівномірно ковзає по столу, тому прискорення дорівнює нулю.

Застосуємо другий закон Ньютона для визначення сили, яка діє на брусок:

F = m * a = m * 0 = 0

Таким чином, сила, яка діє на брусок, дорівнює нулю.

Підставимо це значення у рівняння для сили тертя:

Fтертя = 0 - k * x = -60 * 0.15 = -9 Н

Отримали, що сила тертя дорівнює -9 Н. Оскільки сила тертя не може бути від'ємною, ми припускаємо, що сила тертя дорівнює нулю.

Таким чином, коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0.

[[1]]