Question

Тело массой m=4 кг движется вниз по вертикальной плоскости с ускорением a=2м.с^2. На тело действует сила F=50Н, направленная к плоскости. Найти коэффициент трения M?

Answer 1

M*g-Fтр=m*a
Fтр=m*g-m*a
k*Fд=m*(g-a)
k=m*(g-a)/Fд=4*8/50=0,64 - коэффициент трения

Answer 2

Для решения этой физической задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который утверждает, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение: F = m * a. В данном случае, сила, действующая на тело, включает в себя как силу тяжести, так и силу трения.

Нахождение силы тяжести

Сила тяжести определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения, которое на Земле примерно равно 9.81 м/с^2. Таким образом, сила тяжести (F_т) равна m * g, где g - ускорение свободного падения.

Разложение силы F на компоненты

Сначала мы можем разложить силу F на две компоненты: вертикальную и горизонтальную. Так как тело движется вниз, то сила трения будет направлена вверх, противоположно направлению движения. Поэтому мы можем записать уравнение второго закона Ньютона для вертикальной составляющей силы F.

Уравнение второго закона Ньютона

Уравнение второго закона Ньютона для вертикальной составляющей силы: \[F - F_т - F_тр = m * a\] где F - сила, действующая на тело, F_т - сила тяжести, F_тр - сила трения, m - масса тела, a - ускорение.

Нахождение силы трения

Для нахождения силы трения, мы можем использовать уравнение: \[F_тр = M * F_н\] где M - коэффициент трения, F_н - нормальная реакция опоры. Нормальная реакция опоры равна силе тяжести, так как тело движется по вертикальной плоскости.

Замена в уравнении второго закона Ньютона

Подставив выражение для силы трения в уравнение второго закона Ньютона, получим: \[F - m * g - M * m * g = m * a\]

Нахождение коэффициента трения

Далее можно выразить коэффициент трения M: \[M = \frac{F - m * g}{m * g}\]

Подстановка численных значений

Подставив численные значения m=4 кг, a=2 м/с^2, F=50 Н, и g=9.81 м/с^2, мы можем рассчитать значение коэффициента трения M.