Брусок скатывается с наклонной поверхности с ускорением 4 м/с 2 . Если угол наклона этой поверхности равен 30 о , то каков коэффициент трения скольжения между данной поверхностью и бруском?
Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит: ΣF = m*a,
где ΣF - сумма всех сил, действующих на тело, m - масса тела, a - ускорение тела.
Силы, действующие на брусок:
Сила тяжести Fг = m*g,Сила нормальной реакции R,Сила трения скольжения Fтр = μ*N,Сила ускорения F = m*a.
Так как брусок скатывается, не учитываем силу трения покоя, а учитываем силу трения скольжения.
Разложим силу тяжести на составляющие: Fгx = mgsin(30°), Fгy = mgcos(30°).
Учитываем, что сила трения скольжения направлена в противоположную сторону движения бруска, а ускорение направлено вдоль наклонной поверхности. Поэтому уравнение в проекции по х: Fгx - Fтр = ma, mgsin(30°) - μN = m*a.
Уравнение в проекции по у: R - Fгy = 0, R = mgcos(30°).
Теперь выразим силу трения скольжения через коэффициент трения: Fтр = μR, μR = μmg*cos(30°).
Подставляем это выражение в уравнение для проекции по x: mgsin(30°) - μmgcos(30°) = ma. gsin(30°) - μg*cos(30°) = a.
Из условия задачи мы знаем, что ускорение равно 4 м/с^2, поэтому подставляем значение ускорения и решаем уравнение: 4 = 9.8sin(30°) - μ9.8cos(30°), 4 = 4.9 - 8.5μ, 8.5*μ = 0.9, μ = 0.106.
Итак, коэффициент трения скольжения между данной поверхностью и бруском равен 0.106.
Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит:
ΣF = m*a,
где ΣF - сумма всех сил, действующих на тело, m - масса тела, a - ускорение тела.
Силы, действующие на брусок:
Сила тяжести Fг = m*g,Сила нормальной реакции R,Сила трения скольжения Fтр = μ*N,Сила ускорения F = m*a.Так как брусок скатывается, не учитываем силу трения покоя, а учитываем силу трения скольжения.
Разложим силу тяжести на составляющие:
Fгx = mgsin(30°),
Fгy = mgcos(30°).
Учитываем, что сила трения скольжения направлена в противоположную сторону движения бруска, а ускорение направлено вдоль наклонной поверхности. Поэтому уравнение в проекции по х:
Fгx - Fтр = ma,
mgsin(30°) - μN = m*a.
Уравнение в проекции по у:
R - Fгy = 0,
R = mgcos(30°).
Теперь выразим силу трения скольжения через коэффициент трения:
Fтр = μR,
μR = μmg*cos(30°).
Подставляем это выражение в уравнение для проекции по x:
mgsin(30°) - μmgcos(30°) = ma.
gsin(30°) - μg*cos(30°) = a.
Из условия задачи мы знаем, что ускорение равно 4 м/с^2, поэтому подставляем значение ускорения и решаем уравнение:
4 = 9.8sin(30°) - μ9.8cos(30°),
4 = 4.9 - 8.5μ,
8.5*μ = 0.9,
μ = 0.106.
Итак, коэффициент трения скольжения между данной поверхностью и бруском равен 0.106.