Question

По горизонтальному столу равномерно тянут брусок с помощью динамометра , жесткость пружитф которого 300 Н/м , ее удлинение 2 см , масса бруска равна 7 кг . Найти коэффициент трения скольжения . Сделайте рисунок

Answer 1

Ответ:

....................................................

Answer 2

Для нахождения коэффициента трения скольжения между бруском и горизонтальной поверхностью используем второй закон Ньютона:

$F_{\text{нетто}} = m \cdot a$

где:

• $F_{\text{нетто}}$ - сила, действующая на брусок (разность между силой натяжения пружины и силой трения),
• $m$ - масса бруска,
• $a$ - ускорение бруска.

Сначала найдем ускорение $a$. Удлинение пружины равно 2 см, что можно перевести в метры:

$2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м}$

Сила, восстанавливающаяся пружиной ($F_{\text{пружины}}$), равна жесткости пружины ($k$) умноженной на удлинение ($x$):

$F_{\text{пружины}} = k \cdot x$

Подставим известные значения:

$F_{\text{пружины}} = 300 \, \text{Н/м} \cdot 0.02 \, \text{м} = 6 \, \text{Н}$

Теперь мы можем найти силу трения ($F_{\text{трения}}$), которая действует в противоположном направлении движения бруска. Сила трения равна:

$F_{\text{трения}} = F_{\text{нетто}} - F_{\text{пружины}}$

Подставим известные значения:

$F_{\text{нетто}} = m \cdot a$ $F_{\text{нетто}} = 7 \, \text{кг} \cdot a$

Теперь у нас есть уравнение:

$7 \, \text{кг} \cdot a - 6 \, \text{Н} = 0$

Теперь можно решить это уравнение для $a$:

$7a = 6$ $a = \frac{6}{7} \, \text{м/c}^2$

Теперь мы можем найти коэффициент трения скольжения ($μ_{\text{к}}$) с использованием второго закона Ньютона:

$F_{\text{трения}} = μ_{\text{к}} \cdot N$

где $N$ - нормальная сила, равная весу бруска ($mg$):

$N = 7 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 68.6 \, \text{Н}$

Теперь подставим значение нормальной силы в уравнение трения:

$F_{\text{трения}} = μ_{\text{к}} \cdot 68.6 \, \text{Н}$

Известно, что $F_{\text{трения}} = 7 \, \text{кг} \cdot \frac{6}{7} \, \text{м/с}^2 - 6 \, \text{Н} = 0$, так как брусок двигается равномерно. Таким образом,

$μ_{\text{к}} \cdot 68.6 \, \text{Н} = 0$

Теперь решим уравнение для $μ_{\text{к}}$:

$μ_{\text{к}} = \frac{0}{68.6 \, \text{Н}} = 0$

Итак, коэффициент трения скольжения между бруском и горизонтальной поверхностью равен 0. Это означает, что скольжение отсутствует, и брусок двигается равномерно при действии силы, создаваемой пружиной.