Question

Два бруска массами m1 = 200 г и m2 = 100 г, соединенные легкой недеформированной пружиной, лежат на горизонтальной плоскости (рис. 103). Коэффициент трения между брусками и плоскостью 0,8. Какую минимальную постоянную силу нужно приложить в горизонтальном направлении к бруску массой т1, чтобы брусок массой m2 сдвинулся с места?

Answer 1

Дано:
m1 = 200 г = 0.2 кг  
m2 = 100 г = 0.1 кг  
коэффициент трения μ = 0.8  
g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)  

Найти:
минимальную силу F, необходимую для сдвига бруска m2.

Решение:

1. Рассчитаем силу трения, действующую на брусок m2, когда он начинает двигаться:
Сила трения F_t = μ * N, где N - нормальная сила.

2. Для бруска m2 нормальная сила равна весу этого бруска:
N = m2 * g = 0.1 кг * 9.81 м/с² = 0.981 Н.

3. Теперь найдем силу трения:
F_t = μ * N = 0.8 * 0.981 Н = 0.7848 Н.

4. Чтобы брусок m2 начал движение, нужно приложить силу F к бруску m1, которая преодолеет силу трения F_t и создаст дополнительную силу, чтобы сдвинуть оба бруска.

5. Суммарная масса системы:
M = m1 + m2 = 0.2 кг + 0.1 кг = 0.3 кг.

6. Сила F должна преодолеть силу трения между брусками и плоскостью, а также создать ускорение для всей системы:
F = F_t + M * a, где a - ускорение. При минимальном значении F мы можем считать a = 0, так как только нужно преодолеть силу трения.

7. Подставляем значения:
F = F_t = 0.7848 Н.

Ответ:
Минимальная сила, которую нужно приложить к бруску массой m1, составляет approximately 0.785 Н.