Question

Брусок масою 2 кг за допомогою пружини жорсткістю 50 н/м рівномірно тягнуть вздовж стола. Подовження пружини дорівнює 10 см. Чому дорівнює коефіцієнт тертя між бруском і поверхнею стола?

Answer 1

Ответ:

$F_{tr}$ - сила трения

$F_{yn}$ - сила упругости

$Ox : F_{yn} = F_{tr}\\F_{tr} = k \Delta x\\Oy: N = mg\\F_{tr} = \eta N => \eta = \frac{F_{tr}}{N} = \frac{k \Delta x}{mg}$ = (50 Н/м * 0.1 м)/(2кг * 10 Н/кг) = 0.25

Answer 2

Коефіцієнт тертя між бруском і поверхнею стола можна визначити за допомогою закону Гука та другого закону Ньютона. Закон Гука стверджує, що подовження пружини пропорційне силі, яка діє на неї. За другим законом Ньютона, сила тертя між бруском і поверхнею стола пропорційна нормальній силі, яка діє на брусок.

Закон Гука:

Закон Гука визначає зв'язок між силою, подовженням пружини та жорсткістю пружини. В даному випадку, подовження пружини дорівнює 10 см, а жорсткість пружини становить 50 Н/м. За формулою закону Гука, сила, яка діє на пружину, може бути визначена за допомогою наступного рівняння:

F = k * x

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

В даному випадку, сила, яка діє на пружину, може бути обчислена як:

F = 50 Н/м * 0.1 м = 5 Н

Другий закон Ньютона:

Другий закон Ньютона стверджує, що сила, яка діє на тіло, пропорційна прискоренню цього тіла та масі тіла. У даному випадку, брусок має масу 2 кг. За формулою другого закону Ньютона, сила тертя між бруском і поверхнею стола може бути визначена як:

Fтертя = m * a

де Fтертя - сила тертя, m - маса бруска, a - прискорення бруска.

В даному випадку, прискорення бруска можна визначити як:

a = F / m = 5 Н / 2 кг = 2.5 м/с²

Таким чином, сила тертя між бруском і поверхнею стола дорівнює 2.5 Н.

Визначення коефіцієнта тертя:

Коефіцієнт тертя між бруском і поверхнею стола можна визначити, використовуючи співвідношення між силою тертя та нормальною силою. За другим законом Ньютона, сила тертя пропорційна нормальній силі. Таким чином, ми можемо записати:

Fтертя = μ * Fнорм

де Fтертя - сила тертя, μ - коефіцієнт тертя, Fнорм - нормальна сила.

В даному випадку, нормальна сила може бути обчислена як:

Fнорм = m * g

де m - маса бруска, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²).

В даному випадку, нормальна сила може бути обчислена як:

Fнорм = 2 кг * 9.8 м/с² = 19.6 Н

Підставляючи ці значення в рівняння, ми можемо визначити коефіцієнт тертя:

Fтертя = μ * Fнорм

2.5 Н = μ * 19.6 Н

μ = 2.5 Н / 19.6 Н ≈ 0.1276

Таким чином, коефіцієнт тертя між бруском і поверхнею стола дорівнює приблизно 0.1276.