1) На краю стола длиной 1 м лежит монета массой 10 г. Коэффициент трения скольжения между монетой и столом равен 0.5. Какую минимальную начальную скорость нужно сообщить монете, чтобы она соскользнула со стола? Есть ли в условии лишние данные? 2) На столе покоится груз массой 10 кг, прикреплённый к стене пружиной жёсткостью 200 Н/м. Коэффициент трения между грузом и столом 0.4. В начальный момент пружина сжата на 10 см. Какую горизонтальную силу надо приложить, чтобы сдвинуть груз по столу вправо? влево? перпендикулярно пружине?
1) Для решения этой задачи нам необходимо применить второй закон Ньютона. Начнем с уравнения второго закона Ньютона для движения монеты по горизонтальной поверхности:
F = m*a
Где F - сила трения, равная μmg, где μ - коэффициент трения, m - масса монеты, g - ускорение свободного падения.
Также учитываем, что сила, необходимая для удержания монеты на столе равна m*g.
Теперь выразим ускорение a через начальную скорость v и путь, который прошла монета:
a = v^2 / (2*s)
где s - длина стола, равная 1 м.
Таким образом, мы можем написать уравнение:
0.5mg = mv^2 / (2s)
Решив это уравнение, найдем минимальную начальную скорость v.
2) Для сдвига груза по столу вправо или влево нам нужно преодолеть силу трения между грузом и столом, а также упругую силу, возникающую при растяжении или сжатии пружины.
1) Для сдвига груза вправо или влево, необходимо преодолеть силу трения F_tr = μmg. Также учтем упругую силу пружины F_el = k*x, где k - жесткость пружины, x - удлинение или сжатие пружины.
Сумма всех сил:
F_net = F_app - F_tr - F_el
где F_net - результатирующая сила, F_app - приложенная сила.
2) Для сдвига груза перпендикулярно пружине, нам необходимо преодолеть только силу трения между грузом и столом F_tr = μmg.
Таким образом, для каждой ситуации мы можем рассчитать необходимую силу для сдвига груза.
1) Для решения этой задачи нам необходимо применить второй закон Ньютона. Начнем с уравнения второго закона Ньютона для движения монеты по горизонтальной поверхности:
F = m*a
Где F - сила трения, равная μmg, где μ - коэффициент трения, m - масса монеты, g - ускорение свободного падения.
Также учитываем, что сила, необходимая для удержания монеты на столе равна m*g.
Теперь выразим ускорение a через начальную скорость v и путь, который прошла монета:
a = v^2 / (2*s)
где s - длина стола, равная 1 м.
Таким образом, мы можем написать уравнение:
0.5mg = mv^2 / (2s)
Решив это уравнение, найдем минимальную начальную скорость v.
2) Для сдвига груза по столу вправо или влево нам нужно преодолеть силу трения между грузом и столом, а также упругую силу, возникающую при растяжении или сжатии пружины.
1) Для сдвига груза вправо или влево, необходимо преодолеть силу трения F_tr = μmg. Также учтем упругую силу пружины F_el = k*x, где k - жесткость пружины, x - удлинение или сжатие пружины.
Сумма всех сил:
F_net = F_app - F_tr - F_el
где F_net - результатирующая сила, F_app - приложенная сила.
2) Для сдвига груза перпендикулярно пружине, нам необходимо преодолеть только силу трения между грузом и столом F_tr = μmg.
Таким образом, для каждой ситуации мы можем рассчитать необходимую силу для сдвига груза.