Question

Лежащему на столе бруску сообщили скорость 2м/с, после чего он скользил по столу до остановки 80 см а) С каким ускорением двигался брусок ? б) Чему равен коэффициент трения между бруском и столом ?

Answer 1

Движение происходит только под действием силы трения. Сила тяжести и реакция опоры скомпенсированы.

a = (v² - v₀²) / (2 * S) = - v₀² / (2 * S)

a = - (2 м/с)² / (2 * 0,80 м) = - 2,5 м/с² - минус указывает, что движение замедленное

Fтр = m * a

μ * m * g = m * v₀² / (2 * S) => μ = v₀² / (2 * S * g)

μ = (2 м/с)² / (2 * 0,80 м * 10 м/с²) = 0,25

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся уравнения движения и уравнение трения.

а) Для определения ускорения используем уравнение движения: v^2 = u^2 + 2as,

где v - конечная скорость (равная 0, так как брусок остановился), u - начальная скорость (2 м/с), a - ускорение, s - путь (80 см = 0.8 м).

Подставляя известные значения, получаем: 0 = 2^2 + 2a(0.8).

Решая это уравнение относительно a, получаем: a = -2^2 / (2 * 0.8) = -2.5 м/с^2.

Таким образом, ускорение бруска равно -2.5 м/с^2.

б) Чтобы найти коэффициент трения между бруском и столом, воспользуемся уравнением трения: f_friction = μ * N,

где f_friction - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила.

В данном случае нормальная сила равна весу бруска, так как он лежит на столе и не поднимается или падает.

N = m * g,

где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с^2).

Подставляя значения, получаем: N = m * g = m * 9.8.

Сила трения f_friction равна произведению коэффициента трения μ на нормальную силу N, но мы не знаем значения ни μ, ни N, поэтому решать это уравнение напрямую нельзя.

Однако, если мы предположим, что сумма всех сил, действующих на брусок по горизонтали, равна нулю (так как брусок двигался равномерно до остановки), мы можем записать уравнение:

f_friction = m * a,

где a - ускорение.

Подставляя известные значения, получаем: μ * N = m * a.

Заменяем N на m * g: μ * m * g = m * a.

Сокращаем массу: μ * g = a.

Таким образом, коэффициент трения μ равен ускорению a, деленному на ускорение свободного падения g:

μ = a / g = -2.5 / 9.8 ≈ -0.255.

Значение коэффициента трения получается отрицательным, что может быть связано с тем, что направ