Question

Брусок массой 0,2 кг равномерно тянут с помощью динамометра по горизонтальной поверхности стола. Показания динамометра 0,5 Н. Чему равен коэффициент трения скольжения? Ускорение свободного падения примите равным 10м/с2. Полное и Ясноное решение, пажалуйста. Спасибо

Answer 1

дано

m =0,2 кг

v = const

F = 0,5 Н

g =10м/с2

найти

k

решение

F - Fтр = Fp = 0 ---> F = Fтр

Fтр = kmg ----> F = kmg

k =F/(mg) = 0.5 / (0.2*10) = 0,25

ответ

k =0,25

Answer 2

Для решения задачи нам понадобятся законы Ньютона:

1. Закон инерции: тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действует никаких сил или сумма всех действующих сил равна нулю.

2. Закон Джоуля-Лапласа: сила трения скольжения пропорциональна нормальной силе и коэффициенту трения скольжения.

3. Закон Ньютона: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.

Используя эти законы, найдем решение задачи.

Пусть F - сила, с которой тянут брусок, а f - сила трения скольжения. Тогда сумма всех сил, действующих на брусок, будет равна:

F - f = ma,

где m - масса бруска, a - его ускорение.

Согласно закону Джоуля-Лапласа, сила трения скольжения f пропорциональна нормальной силе, т.е. силе, с которой брусок прижат к поверхности стола. В данной задаче нормальная сила равна силе тяжести, т.к. брусок лежит на горизонтальной поверхности стола. Тогда:

f = μN,

где μ - коэффициент трения скольжения, N - сила тяжести бруска.

С учетом этих формул, уравнение движения бруска примет вид:

F - μN = ma.

Из условия задачи известно, что масса бруска m = 0,2 кг, а сила, с которой тянут брусок, F = 0,5 Н. Тогда:

a = (F - μN) / m.

Сила тяжести бруска равна:

N = mg,

где g - ускорение свободного падения.

Подставляя выражение для силы тяжести в уравнение движения, получим:

a = (F - μmg) / m.

Таким образом, нам нужно найти коэффициент трения скольжения μ.

Для этого можно воспользоваться другим уравнением, которое связывает силу трения скольжения с силой, с которой тянут брусок:

f = μN = μmg.

Тогда:

μ = f / mg.

Подставляя значения, получаем:

μ = 0,5 Н / (0,2 кг