Question

2. Розв'язування задач на Силу Тертя: 1) За допомогою пружини жорсткістю 200 Н/м по поверхні столу тягнуть рівномірно брусок. При цьому пружина видовжилась на 5 см. Коефіцієнт тертя між бруска о стіл = 0,4 . З якою силою брусок тисне на поверхню столу, та яка маса бруска?​

Answer 1

Ответ: 200Н

Объяснение:

Дано:

k=200Н/м

х=5см=0,05м

μ=0,4

------------------

Fтяж-?

При равномерном движении сила тяги равна силе трения

Сила трения равна:

Fтр=Fтяж*μ

Отсюда Fтяж=Fтр/μ

Fтр=kx=200*0,4=80Н

Fтяж=80/0,4=200Н

Answer 2

Для розв'язування цієї задачі спочатку використаємо закон Гука для пружини. Закон Гука стверджує, що сила, якою пружина діє на тіло, пропорційна видовженню або стисканню пружини.

Закон Гука можна записати у вигляді: F = k * x

Де F - сила, k - жорсткість пружини, x - зміна довжини пружини.

У нашому випадку, k = 200 Н/м, x = 5 см = 0,05 м.

Застосуємо закон Гука для розрахунку сили, з якою пружина діє на брусок:

F = k * x F = 200 Н/м * 0,05 м F = 10 Н

Тепер розглянемо силу тертя. Коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0,4. Сила тертя може бути розрахована за формулою:

Fтертя = μ * N

Де Fтертя - сила тертя, μ - коефіцієнт тертя, N - сила дії на поверхню столу бруском.

Замість сили дії на поверхню столу бруском, ми можемо підставити силу, знайдену за законом Гука:

Fтертя = μ * F Fтертя = 0,4 * 10 Н Fтертя = 4 Н

Отже, сила, з якою брусок тисне на поверхню столу, дорівнює 10 Н, а сила тертя між бруском і столом дорівнює 4 Н.

Також, за другим законом Ньютона (F = m * a), сила може бути записана як добуток маси тіла і прискорення. Прискорення може бути записане як зміна швидкості поділена на зміну часу.

Припустимо, що брусок рухається з рівномірною швидкістю. В такому випадку, немає прискорення і сила тертя дорівнює силі, з якою брусок тисне на поверхню столу:

Fтертя = m * a 4 Н = m * 0 m = 0 кг

Таким чином, маса бруска дорівнює 0 кг. Це означає, що брусок може бути невагомим або уявним, і сила, з якою він тисне на поверхню столу, забезпечує рівновагу з силою тертя. Пружина жорсткістю 200 Н/м забезпечує необхідне силове напруження для утримання бруска на поверхні столу.