Question

Сравните силу F1,необходимую для подъёма учебника физики,с силой F2,необходимой для отрыва от стола одного края этого учебника.Дайте физическое объяснение различия этих сил.

Answer 1

Чтобы поднять учебник, надо приложить силу mg, если же приподнять только за один край, дело будем иметь с вращательным движением вокруг оси, расположенной на противоположном ребре. Значит придётся приложить силу F с плечом, равным длине (ширине) книги против силы mg с плечом, составляющим половину от длины (ширины). Таким образом, mg/2 будет достаточно. Считаем книгу однородной, т.е. центр тяжести совпадает с геометрическим центром.
В итоге F1=2F2

Answer 2

Сила F1, необходимая для подъема учебника физики, зависит от массы учебника и гравитационного ускорения. Она определяется формулой F1 = m * g, где m - масса учебника, а g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с² на поверхности Земли).

Сила F2, необходимая для отрыва учебника от стола одного края, зависит от трения между учебником и столом. Она определяется формулой F2 = µ * N, где µ - коэффициент трения, а N - сила реакции опоры (равна весу учебника, то есть m * g).

Различие между этими силами заключается в том, что сила F1 определяет силу, необходимую для преодоления только гравитационного притяжения, тогда как сила F2 включает в себя силу трения, которая возникает при контакте между учебником и столом.

Трение возникает из-за микроскопических неровностей поверхности стола и учебника, которые препятствуют скольжению. Коэффициент трения µ зависит от природы поверхности и состояния поверхностей. Если коэффициент трения высокий, то сила F2 будет больше силы F1, и учебник будет труднее оторвать от стола.

В целом, сила F1 (сила подъема) зависит от массы учебника и ускорения свободного падения, тогда как сила F2 (сила трения) зависит от коэффициента трения и веса учебника.