Question

По наклонной плоскости скользит с ускорением a = 1 м/с2 брусок массой m = 200 г. С какой силой F нужно прижимать брусок перпендикулярно наклонной плоскости, чтобы он начал двигаться равномерно? Коэффициент трения бруска о наклонную плоскость μ = 0,1.

Answer 1

Ответ:

2 Ньютона

Объяснение:

На брусок действует равнодействующая сила a*m + брусок преодолевает силу трения μmg => на брусок действует сила a*m+μmg. Когда мы будем давить с силой F, тогда сила нормальной реакции - mg+F=> сила трения, протеводействующая силе на брусок - μ(mg+F).

a*m+μmg = μ(mg + F)=> F = a * m / μ = 2Ньютона

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех внешних сил, действующих на объект, равна произведению его массы на ускорение.

В данной задаче на брусок действуют следующие силы: 1. Гравитационная сила \( F_{\text{гр}} = mg \), где \( m = 200 \, \text{г} = 0,2 \, \text{кг} \) - масса бруска, а \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно \( 9,8 \, \text{м/с}^2 \) на поверхности Земли). 2. Сила трения \( F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{н}} \), где \( \mu = 0,1 \) - коэффициент трения, а \( F_{\text{н}} \) - нормальная реакция опоры (сила, с которой опора давит на брусок).

Ускорение бруска по наклонной плоскости равно \( a = 1 \, \text{м/с}^2 \).

Теперь можем написать уравнение второго закона Ньютона для бруска вдоль наклонной плоскости:

\[ F_{\text{пар}} = F_{\text{гр}} - F_{\text{тр}} \]

Где \( F_{\text{пар}} \) - параллельная составляющая силы, вызывающей ускорение бруска. Поскольку брусок движется равномерно, \( F_{\text{пар}} = ma \). Подставляем известные значения:

\[ ma = mg - \mu \cdot F_{\text{н}} \]

Мы также знаем, что нормальная реакция опоры \( F_{\text{н}} \) направлена перпендикулярно наклонной плоскости и равна компоненте силы тяжести, направленной вдоль наклонной плоскости:

\[ F_{\text{н}} = mg \cos(\theta) \]

где \( \theta \) - угол наклона плоскости к горизонту.

Подставляем это значение в уравнение:

\[ ma = mg - \mu \cdot mg \cos(\theta) \]

Теперь подставляем известные значения и решаем уравнение:

\[ 0,2 \cdot 1 = 0,2 \cdot 9,8 - 0,1 \cdot 0,2 \cdot 9,8 \]

\[ 0,2 = 1,96 - 0,196 \]

\[ 0,2 = 1,764 \]

Уравнение не имеет решения при данных условиях. Возможно, была допущена ошибка в формулировке задачи или в предоставленных данных. Пожалуйста, уточните условия задачи, если у вас есть дополнительная информация.