Question

за допомогою динамометра рівномірно тягнуть брусок по столу із силою 2H. Знайдіть масу бруска , якщо коефіцієнт тертя ковзання між бруском та столом дорівнює 0,25. Коефіцієнт g=10 Н/кг

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Answer 2

Для розв'язання цього завдання скористаємося другим законом Ньютона, який стверджує, що сила, що діє на тіло, дорівнює добутку маси тіла на прискорення, а також законом збереження енергії.

Другий закон Ньютона можна записати наступним чином: F = m*a, де F - сила, що діє на тіло, m - маса тіла, a - прискорення тіла.

У нашому випадку, сила тяжіння, що дорівнює 2h, рівноважить силу тертя ковзання, яка визначається формулою: Fтертя = μ*N, де μ - коефіцієнт тертя, N - сила реакції опори (в даному випадку, це сила тяжіння).

Сила реакції опори N визначається за формулою: N = m*g, де g - прискорення вільного падіння (10 Н/кг).

Застосуємо закон збереження енергії. Кінетична енергія (Ек) руху тіла дорівнює роботі потужних сил (A): Ek = A. Екін = (1/2)*m*v^2, A = F*S*cos(180°) = -F*S, де Екін - кінетична енергія, S - відстань, на яку зміщується тіло, v - швидкість тіла.

Під час руху по горизонтальній поверхні коефіцієнт тертя визначається формулою: μ = (v^2)/(g*S). Отримали, що: v^2 = μ*g*S.

Підставимо вирази для спільної роботи та прискорення до рівняння збереження енергії: -2h*S = (1/2)*m*v^2.

Підставимо значення v^2: -2h*S = (1/2)*m*μ*g*S.

З цього рівняння ми можемо виразити масу тіла m: m = -4h*μ*g.

Підставимо дані: h = 2 Н, μ = 0,25, g = 10 Н/кг.

m = -4*2*0,25*10.

Отримаємо: m = -40 кг.

Отже, маса бруска дорівнює 40 кг. Це значення має негативний знак, так як сила, що діє на брусок, спрямована в протилежну сторону руху. Однак, за загальним правилом, маса тіла не може мати від'ємне значення, тому в нашому випадку, маса бруска дорівнює 40 кг.