Question

Стальной магнит массой 50г прилип к вертикально расположенной стальной плите. Для равномерного скольжения магнита вниз прикладывают силу 1,5Н. С какой силой магнит прижимается к плите? Какую силу надо приложить, чтобы перемещать магнит по плите вертикально вверх, если коэффициент трения равен 0,2?

Answer 1

На магнит действуют силы

тяжести направлена вниз, трения направлена вверх, сила F направлена вниз, реакции опоры направлена от стены, сила с которой магнит прижимается к плите направлена к стене

 

проекции на ось y, направленную вниз

F+mg-Fтр=ma, так как движение равномерное то а=0

F+mg-Fтр=0

Fтр=μN, где N=Fприт (по оси х), тогда

F+mg=μFприт

Fприт=(F+mg)/μ=(1,5+0,05*10)/0,2=10 H

 

Если магнит перемещается вверх то F надо направиитть вверх

F-mg-Fтр=0

F=mg+μFприт=0.05*10+0.2*10=2.5 H

Answer 2

Решение физической задачи

Для начала определим, с какой силой магнит прижимается к плите.

Сила, с которой магнит прижимается к плите

Для этого воспользуемся формулой:

F = m * g + F_п

где: - F - сила, с которой магнит прижимается к плите - m - масса магнита (50 г, что равно 0.05 кг) - g - ускорение свободного падения (примем его равным 9.81 м/с^2) - F_п - сила, приложенная сверху (1.5 Н)

Подставим известные значения и рассчитаем силу, с которой магнит прижимается к плите:

F = 0.05 * 9.81 + 1.5

F ≈ 0.49 + 1.5

F ≈ 1.99 Н

Таким образом, сила, с которой магнит прижимается к плите, составляет примерно 1.99 Н.

Сила, необходимая для перемещения магнита вверх

Теперь определим силу, необходимую для перемещения магнита по плите вертикально вверх. Для этого воспользуемся формулой:

F_в = μ * (m * g - F_п)

где: - F_в - сила, необходимая для перемещения магнита вверх - μ - коэффициент трения (0.2) - m - масса магнита (0.05 кг) - g - ускорение свободного падения (9.81 м/с^2) - F_п - сила, приложенная сверху (1.5 Н)

Подставим известные значения и рассчитаем силу, необходимую для перемещения магнита вверх:

F_в = 0.2 * (0.05 * 9.81 - 1.5)

F_в ≈ 0.2 * (0.49 - 1.5)

F_в ≈ 0.2 * (-1.01)

F_в ≈ -0.202 Н

С учетом знака, сила, необходимая для перемещения магнита по плите вертикально вверх, составляет примерно 0.202 Н.

Итоги

Таким образом, сила, с которой магнит прижимается к плите, составляет примерно 1.99 Н, а сила, необходимая для перемещения магнита по плите вертикально вверх, составляет примерно 0.202 Н.