Question

В комнате стоит шкаф массой 75 кг. Какая сила тяжести действует на этот шкаф? Какую силу нужно приложить, чтобы сдвинуть этот шкаф с места? Коэффициент трения равен 0,3. (750 Н; 225 Н)

Answer 1

Ответ:

225H

Объяснение:

Дано:

m = 75кг

μ = 0,3

Найти:

F = ?

Решение:

Чтобы сдвинуть шкаф с места нужно преодолеть его максимальную силу трения покоя ⇒ F = Fтрения:

Fтрения = μ*Ν, где μ — коэффициент трения, N — сила реакции опоры

N = m*g*cos(α), где m — масса тела, g — ускорение свободного (≈10 м/с²), α — угол между плоскостью опоры и плоскостью горизонта (плоскости, перпендикулярной к направлению вектора силы тяжести)

Так как при движении шкафа плоскость пола совпадает с плоскость горизонта α = 0, cos(α) = 1 |⇒ N = m*g;

N = 75кг * 10 м/c² = 750Н

F = Fтрения = 0,3 * 750H = 225H

Answer 2

Сила тяжести, действующая на объект, вычисляется по формуле:

$F_{\text{тяж}} = m \cdot g,$

где $m$ - масса объекта (75 кг), $g$ - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с² на поверхности Земли). Подставляя значения, получаем:

$F_{\text{тяж}} = 75 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \approx 735 \, \text{Н}.$

Теперь рассмотрим вторую часть вопроса - силу, необходимую для сдвига шкафа с места. Эта сила будет включать в себя силу трения, которая равна коэффициенту трения, умноженному на нормальную силу (которая равна силе тяжести, так как шкаф находится на горизонтальной поверхности):

$F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{норм}},$ $F_{\text{норм}} = F_{\text{тяж}} = 735 \, \text{Н},$ $F_{\text{трения}} = 0,3 \cdot 735 \, \text{Н} = 220,5 \, \text{Н}.$

Таким образом, чтобы сдвинуть шкаф с места, нужно приложить силу, превышающую силу трения. Вычтем силу трения из силы тяжести:

$F_{\text{прил}} = F_{\text{тяж}} - F_{\text{трения}},$ $F_{\text{прил}} = 735 \, \text{Н} - 220,5 \, \text{Н} = 514,5 \, \text{Н}.$

Итак, чтобы сдвинуть шкаф с места, необходимо приложить силу около 514,5 Н.