Question

Брусок масою 4 кг рівномірно переміщують по горизонтальному столу силою 8Н. Якою буде сила тертя, якщо на брусок покласти вантаж масою 6 кг?

Answer 1

Fₓ-?

m₁=4кг

m₂=6кг

F=8Н

F=μm₁g

μ=F/m₁g=8/40=0,2

Fₓ=μ(m₁+m₂)g

Fₓ=0,2*10*10=20H

Answer 2

Щоб визначити силу тертя, необхідно знайти силу реакції опори на брусок, яка дорівнює силі тяжіння вантажу та силі, якою ми тягнемо брусок по столу. Тоді сила тертя буде рівна силі, якою опір торкається поверхні столу.

Сила тяжіння вантажу: $F_{тяж} = m_{вантажу} \cdot g = 6\text{ кг} \cdot 9,8\text{ м/с}^2 \approx 58,8\text{ Н}$

Загальна маса системи після додавання вантажу: $m_{сист} = m_{бруска} + m_{вантажу} = 4\text{ кг} + 6\text{ кг} = 10\text{ кг}$

Застосуємо другий закон Ньютона для бруска: $F_{результуюча} = m_{сист} \cdot a$ де $a$ - прискорення, $F_{результуюча}$ - результуюча сила на брусок.

Оскільки брусок рухається з рівномірною швидкістю, то $a = 0$, тобто сила результуюча на брусок дорівнює нулю. Тому, за другим законом Ньютона: $F_{тяж} + F_{тр} - F_{тяги} = 0,$ де $F_{тр}$ - сила тертя, $F_{тяги}$ - сила, якою тягнемо брусок по столу.

Підставляємо відомі значення: $58,8\text{ Н} + F_{тр} - 8\text{ Н} = 0$

Розв'язуємо рівняння відносно $F_{тр}$: $F_{тр} = - 50,8\text{ Н}$

Отже, сила тертя дорівнює $50,8\text{ Н}$ та напрямлена протилежно до напрямку руху бруска.