Question

Брусок массой 2 кг лежит на столе, коэффициент трения между бруском и столом равен 0,3. а) Какую горизонтально направленную силу надо приложить к бруску, чтобы сдвинуть его с места? б) Какая сила трения будет действовать на брусок, если тянуть его в горизонтальном направлении с силой 8 Н? Приведите расчёт. в) Можно ли сдвинуть брусок с места с помощью горизонтально расположенной пружины жёсткостью 200 Н/м, если удлинение пружины равно 4 см? Приведите расчёт.

Answer 1

а) Чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо преодолеть силу трения покоя. Сила трения покоя может быть найдена как произведение коэффициента трения (μ) на силу нормальной реакции (Fn), которая равна весу бруска: Fтр = μ * Fn = 0.3 * (2 кг * 9.8 м/с²) = 5.88 Н.

б) Если на брусок будет действовать горизонтально направленная сила 8 Н, то сила трения скольжения будет равна силе, приложенной минус сила трения покоя: Fтр = Fприкл - Fтр_пок = 8 Н - 5.88 Н = 2.12 Н.

в) Для определения возможности сдвига бруска с помощью пружины, нужно сравнить силу, создаваемую пружиной, с силой трения скольжения. Сила, создаваемая пружиной, можно найти, умножив жесткость пружины (k) на удлинение (Δx): Fпр = k * Δx = 200 Н/м * 0.04 м = 8 Н. Так как сила трения скольжения (2.12 Н) меньше силы, создаваемой пружиной (8 Н), брусок можно сдвинуть с помощью пружины.