Вопрос школьника
Брусок массой 400 г под действием груза массой 100 г (рис. 56) проходит из состояния покоя путь 8 см за 2 с. Найдите коэффициент трения
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать законы Ньютона и уравнения движения.
Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение: F = ma.
В данной задаче на брусок действует сила тяжести груза, равная F = mg, где m — масса груза, g — ускорение свободного падения. Также на брусок действует сила трения, направленная противоположно движению и равная Fтр = μN, где μ — коэффициент трения, N — сила реакции опоры.
Учитывая, что брусок движется с постоянным ускорением, можно записать уравнение движения: s = vt + (at^2)/2, где s — путь, v — начальная скорость (равна нулю в данном случае), t — время, a — ускорение.
Подставляя известные значения, получаем: 0.08 м = (a*2^2)/2, откуда a = 0.04 м/с^2.
Теперь можно найти силу трения: Fтр = ma — mg = 0.4*0.04 — 0.1*9.81 = -0.36 Н (знак минус означает, что сила направлена противоположно движению).
Сила реакции опоры равна силе тяжести груза: N = mg = 0.1*9.81 = 0.981 Н.
Тогда коэффициент трения равен: μ = Fтр/N = -0.36/0.981 = -0.367.
Ответ: коэффициент трения равен -0.367. Знак минус означает, что сила трения направлена противоположно движению.
