Вопрос школьника
К вертикальной бетонной стене пружиной прижат резиновый брусок. Сила упругости пружины перпендикулярна стене и по модулю равна 100 Н. Какую силу нужно приложить, чтобы сдвинуть брусок с места?
Ответ от учителя
Для того чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо преодолеть силу трения между бруском и стеной. Сила трения зависит от коэффициента трения между поверхностями и нормальной силы, действующей на брусок со стороны стены.
Нормальная сила равна силе упругости пружины, которая по условию равна 100 Н.
Коэффициент трения между резиновым бруском и бетонной стеной может быть различным в зависимости от состояния поверхностей и других факторов. Для простоты расчетов будем считать, что коэффициент трения равен 0,5.
Тогда сила трения между бруском и стеной будет равна:
Fтр = μ * Fн = 0,5 * 100 Н = 50 Н
Чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо приложить силу, превышающую силу трения. Таким образом, минимальная сила, которую нужно приложить, равна:
F = Fтр + ΔF
где ΔF — дополнительная сила, необходимая для сдвига бруска.
Так как коэффициент трения между резиной и бетоном достаточно большой, то дополнительная сила будет небольшой. Примем ее равной 10 Н.
Тогда минимальная сила, которую нужно приложить, чтобы сдвинуть брусок с места, будет равна:
F = 50 Н + 10 Н = 60 Н
Ответ: чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо приложить силу, равную 60 Н.
