В спортзале на тросе по горизонтальной поверхности ковра тянут гирю. Учитывая, что её масса 8 кг, удлинение троса 10 см, его жёсткость 200 Н/м, найдите коэффициент трения.
от

1 Ответ

Дано:  
Масса гири m = 8 кг  
Удлинение троса Δx = 10 см = 0.1 м  
Жесткость троса k = 200 Н/м  

Найти:  
Коэффициент трения  

Решение:  
Сила упругости троса, возникающая при удлинении, равна силе тяжести гири:  
k * Δx = m * g  
где g - ускорение свободного падения (g ≈ 9.8 м/с²)  

Подставим известные значения и найдем ускорение свободного падения:  
200 * 0.1 = 8 * 9.8  
20 = 78.4  
Получаем, что сила упругости троса не равна силе тяжести, значит, на гирю действует сила трения.  

Сила трения определяется как Fтр = μ * N, где N - нормальная реакция, равная весу гири N = m * g. Тогда:  
Fтр = μ * m * g  

Из уравнения равновесия сил:  
k * Δx = Fтр  

Подставляем выражение для силы трения и решаем уравнение относительно коэффициента трения μ:  
k * Δx = μ * m * g  
200 * 0.1 = μ * 8 * 9.8  
20 = 78.4μ  
μ = 20 / 78.4 ≈ 0.255  

Ответ:  
Коэффициент трения составляет примерно 0.255.
от