Question

3. По горизонтальной стальной поверхности равномерно катят стальной диск радиусом 10 см и массой 3 кг. Найдите возникшую при этом силу трения качения ​

Answer 1

Ответ: сила трения качения составляет 0,6 Н.

Объяснение:

ДАНО:

m = 3 кг

R = 10 см = 0,1 м

Fк - ?

РЕШЕНИЕ:

Силу трения качения вычисляют по формуле:

$\displaystyle F_k=\frac{\mu_k N}{R}$ ,где:

N — прижимающая сила, Н;

μк — коэффициент трения качения, м.

μк = 0,2 мм = 0,002 м - для стального диска по стали.

В нашем случае, сила прижимающая диск к поверхности является силой тяжести N = mg.

$\displaystyle F=\frac{\mu_k mg}{R}$

$\displaystyle F=\frac{0,002* 3*9,8}{0,1}=0,588$ (Н)

F ≈ 0,6 H

Answer 2

Сила трения качения зависит от нескольких параметров, включая радиус диска и его массу. Для расчета силы трения качения можно использовать следующую формулу:

$F_{\text{тр}} = \mu \cdot N,$

где:

• $F_{\text{тр}}$ - сила трения качения,
• $\mu$ - коэффициент трения качения между диском и поверхностью (в данном случае, между сталью и сталью),
• $N$ - нормальная сила, которая равна весу диска.

Для начала, найдем нормальную силу. Вес диска можно найти, умножив его массу на ускорение свободного падения ($g$), которое приближенно равно 9,8 м/с²:

$N = m \cdot g,$

где:

• $m$ - масса диска (3 кг),
• $g$ - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).

$N = 3 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} = 29,4 \, \text{Н}.$

Теперь нам нужно узнать коэффициент трения качения ($\mu$). Коэффициент трения зависит от материалов, между которыми происходит трение. Для стали обычно используют значение коэффициента трения качения, равное примерно 0,01. Однако это значение может варьироваться в зависимости от конкретных условий и материалов.

Теперь мы можем вычислить силу трения качения:

$F_{\text{тр}} = \mu \cdot N = 0,01 \cdot 29,4 \, \text{Н} = 0,294 \, \text{Н}.$

Сила трения качения равна 0,294 Н (ньютона).