Question

Кирпич массой 20 кг равномерно перемещается по горизонтальной поверхности под действием постоянной силы направленной под углом 30 градусов к поверхности и равной 60Н. Определить коэффициент трения между бруском и плоскостью

Answer 1

Так как перемещение кирпича равномерно, ускорение у него отсутствует, значит по закону Ньютона сумма всех сил = 0.

На брусок действуют силы:

В горизонтальном направлении:

против направления движения - сила трения скольжения = μN, по направлению движения - сила тяги = 60*cos30=60*(√3)/2≈52Н.

Из закона Ньютона: μN = 52 Н

В вертикальном направлении:

вниз - сила тяжести = mg= 20*9.8=196 Н

вверх - сила реакции опоры N.

Из закона Ньютона: N = mg =196 Н

Тогда μ = 52 Н/196 Н ≈ 0,27

Answer 2

Чтобы определить коэффициент трения между кирпичом и плоскостью, мы можем использовать второй закон Ньютона и учитывать все действующие силы на кирпич. В данном случае сила веса кирпича, сила, которая действует вдоль наклона, и сила трения.

1. Сначала найдем компонент силы, направленной вдоль наклона. Угол наклона составляет 30 градусов, а сила равна 60 Н. Таким образом, сила, действующая вдоль наклона, будет равна:

   F_по_наклону = F * cos(30°) = 60 Н * cos(30°) ≈ 51.96 Н

2. Теперь мы можем найти силу трения. Сила трения - это сила, которая препятствует скольжению кирпича по горизонтальной поверхности. Она равна произведению коэффициента трения (μ) на нормальную силу (N).

   N - это нормальная реакция плоскости на кирпич и равна весу кирпича, так как он движется горизонтально. Масса кирпича - 20 кг, поэтому его вес равен:

   N = m * g = 20 кг * 9.81 м/с^2 ≈ 196.2 Н

   Теперь мы можем найти силу трения:

   F_трения = μ * N

3. Теперь мы можем записать второй закон Ньютона для движения по наклонной плоскости:

   F_по_наклону - F_трения = m * a

   Где: F_по_наклону - сила, действующая вдоль наклона (посчитали ранее) F_трения - сила трения m - масса кирпича (20 кг) a - ускорение кирпича

4. Теперь мы можем найти ускорение:

   a = (F_по_наклону - F_трения) / m

5. Подставляем известные значения:

   a = (51.96 Н - μ * 196.2 Н) / 20 кг

6. Теперь мы можем решить уравнение для нахождения коэффициента трения μ. Мы знаем, что кирпич равномерно перемещается, поэтому его ускорение равно нулю:

   0 = (51.96 Н - μ * 196.2 Н) / 20 кг

7. Решаем уравнение относительно μ:

   μ * 196.2 Н = 51.96 Н

   μ = 51.96 Н / 196.2 Н

   μ ≈ 0.2649

Итак, коэффициент трения между кирпичом и плоскостью примерно равен 0.2649.