Дано:
- масса бруска m = 0.5 кг
- коэффициент трения μ = 0.3
- ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с²
- ускорение a = 2 м/с²
Найти:
1. Силу, необходимую для сдвига бруска с места.
2. Силу, необходимую для сообщения бруску ускорения 2 м/с².
Решение:
1. Для определения силы, необходимой для сдвига бруска с места, сначала вычислим силу нормальной реакции (Fn):
Fn = m * g = 0.5 кг * 9.81 м/с² = 4.905 Н
Теперь найдем максимальную силу трения покоя (Fтрмакс):
Fтрмакс = μ * Fn = 0.3 * 4.905 Н = 1.4715 Н
Таким образом, чтобы сдвинуть брусок с места, нужно приложить силу, равную или большую максимальной силе трения:
Fсдвиг = Fтрмакс = 1.4715 Н
2. Чтобы сообщить бруску ускорение 2 м/с², используем второй закон Ньютона. Сила, необходимая для достижения этого ускорения (Fн), рассчитывается по формуле:
Fн = m * a = 0.5 кг * 2 м/с² = 1 Н
Теперь необходимо учесть силу трения (Fтр), которая действует против направления движения:
Fтр = μ * Fn = 0.3 * 4.905 Н = 1.4715 Н
Итак, полная сила, необходимая для сдвига бруска и достижения ускорения 2 м/с²:
Fобщ = Fн + Fтр = 1 Н + 1.4715 Н = 2.4715 Н
Ответ:
1. Для сдвига бруска с места необходимо приложить силу 1.4715 Н.
2. Для сообщения бруску ускорения 2 м/с² необходимо приложить силу 2.4715 Н.