дано:
масса бруска m = 2 кг
ускорение a = 3 м/с²
прилагаемая сила F = 11 Н
ускорение свободного падения g ≈ 9,81 м/с²
найти:
минимальную по величине горизонтальную силу F_min, необходимую для того, чтобы сдвинуть брусок с места.
решение:
1. Сначала определим нормальную силу N. На горизонтальной поверхности нормальная сила равна силе тяжести:
N = m * g = 2 кг * 9,81 м/с² = 19,62 Н.
2. Далее, нам необходимо найти силу трения (F_tr), которая препятствует движению бруска. Сила трения определяется как:
F_tr = μ * N,
где μ — коэффициент трения. Но пока у нас нет значения μ.
3. Используем второй закон Ньютона для определения силы трения при заданном ускорении:
При действии силы F = 11 Н, результирующая сила (F_net) равна:
F_net = F - F_tr = m * a,
откуда F_tr = F - m * a.
Подставляем известные значения:
F_tr = 11 Н - 2 кг * 3 м/с² = 11 Н - 6 Н = 5 Н.
4. Теперь, чтобы определить минимальную силу, необходимую для начала движения, учтем, что эта сила должна преодолеть силу трения:
F_min = F_tr = 5 Н.
ответ:
Минимальная по величине горизонтальная сила, необходимая для того, чтобы сдвинуть брусок с места, составляет 5 Н.