Question

Кубік з ребром довжиною 10 см рівномірно тягнуть за допомогою динамометра по столу. Динамометр показує 8 Н. Коефіцієнт тертя дорівнює 0,3. З якого матеріалу зроблено кубік? Дам 85БАЛЛОВ

Answer 1

Припускаючи, що куб виготовлений зі звичайного матеріалу, ми можемо оцінити його масу та густину

Вагу куба можна обчислити наступним чином:

Вага = маса * сила тяжіння

Де сила тяжіння становить приблизно 9,81 м/с^2.

Силу тертя можна обчислити за допомогою наступного рівняння:

Сила тертя = коефіцієнт тертя * нормальна сила

Де нормальна сила - це сила, перпендикулярна до поверхні, яка в цьому випадку дорівнює вазі куба.

Отже, маємо:

Сила тертя = 0,3 * (маса * сила тяжіння)

Сила тертя дорівнює 8 Н, тому ми можемо знайти масу куба:

8 Н = 0,3  * (маса * 9,81 м/с^2)

маса = 27.05 кг

Об'єм куба дорівнює (довжина ребра)^3 = (10 см)^3 = 1000 см^3.

Використовуючи оцінені масу та об'єм, ми можемо обчислити приблизну густину куба:

Густина = маса/об'єм

Густина ≈ 27,05 кг / 1000 см^3

Густина ≈ 0,027 кг/см^3

Ця густина подібна до густини деяких видів пластику, наприклад, поліетилену низької щільності.

Answer 2

Щоб визначити матеріал, з якого зроблено кубік, ми можемо скористатись другим законом Ньютона та формулою для сили тертя.

Загальна сила, що діє на кубік, складається з сили, яку застосовують за допомогою динамометра, і сили тертя, яка протидіє русі кубіка:

F_загальна = F_динамометра - F_тертя

Для початку, знайдемо силу тертя:

F_тертя = коефіцієнт_тертя * F_норм

Де F_норм - сила нормальної реакції столу на кубік. У даному випадку, це сила тяжіння, оскільки кубік не рухається у вертикальному напрямку.

F_норм = m * g

Де m - маса кубіка, а g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

Так як кубік має однакові ребра, то ми можемо обчислити його об'єм:

V = a^3

Де a - довжина ребра кубіка.

За допомогою об'єму кубіка, ми можемо знайти його масу, використовуючи щільність матеріалу:

m = ρ * V

Тепер, ми можемо обчислити силу тертя та загальну силу, що діє на кубік:

F_тертя = 0,3 * m * g F_загальна = 8 Н

За допомогою отриманих значень, ми можемо визначити матеріал кубіка. Оскільки я не маю відомостей про щільність матеріалів, не можу дати точну відповідь. Однак, вам може допомогти подальше дослідження, порівнюючи отриману масу з масами різних матеріалів, що могли б використовуватися для кубіка з такими розмірами.