Question

А. С какой силой нужно действовать на санки массой 10 кг, чтобы они двигались равномерно по горизонтальной поверхности с коэффициентом трения, равным 0,05? Б. С какой силой нужно действовать на эти санки, чтобы они начали двигаться с ускорением 1 м/с2? Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

Answer 1

А) Условие равномерного движения: Fтр=F

Fтр=nN; N=mg ⇒Fтр=nmg⇒F=nmg=0,05*10кг*10(кг*м)/с²=5 Н

Б) Условие равноускоренного движения: F-Fтр=ma

F=ma+Fтр=ma+nmg=m*(a+ng)=10кг*(1м/с²+0,05*10м/с²)=15 Н

Answer 2

А. Для того чтобы санки двигались равномерно по горизонтальной поверхности, сила трения должна быть скомпенсирована силой, приложенной в направлении движения санок.

Коэффициент трения (static friction coefficient) между поверхностью и санками равен 0,05. Это означает, что максимальная сила трения, которая может возникнуть между санками и поверхностью, равна:

Максимальная сила трения = коэффициент трения * нормальная сила

Нормальная сила равна силе тяжести, действующей на санки:

Нормальная сила = масса санок * ускорение свободного падения

Нормальная сила = 10 кг * 10 м/с² = 100 Н

Теперь, чтобы санки двигались равномерно, необходимо приложить силу, равную максимальной силе трения. Таким образом:

Сила для равномерного движения = Максимальная сила трения = 0,05 * 100 Н = 5 Н

Б. Чтобы санки начали двигаться с ускорением 1 м/с², необходимо преодолеть силу трения и обеспечить дополнительное ускорение. Суммарная сила, действующая на санки, будет равна:

Суммарная сила = Сила трения + Сила для ускорения

Сила трения мы уже знаем из предыдущего ответа:

Сила трения = 5 Н

Теперь найдем силу, необходимую для достижения ускорения:

Сила для ускорения = масса санок * ускорение

Сила для ускорения = 10 кг * 1 м/с² = 10 Н

Теперь найдем суммарную силу:

Суммарная сила = 5 Н + 10 Н = 15 Н

Таким образом, чтобы санки начали двигаться с ускорением 1 м/с², необходимо приложить силу 15 Н.