Вопрос школьника
На горизонтальной доске лежит брусок массы т. Доску медленно наклоняют. Определите зависимость силы трения, действующей на брусок, от угла наклона доски α. Коэффициент трения равен k.
Ответ от учителя
При наклоне доски брусок начинает двигаться вниз под действием силы тяжести, а также под действием силы трения, которая направлена вверх по отношению к поверхности доски. Сила трения определяется как произведение коэффициента трения на нормальную силу, действующую на брусок со стороны доски.
Нормальная сила равна проекции силы тяжести на ось, перпендикулярную поверхности доски. При угле наклона α нормальная сила равна m*g*cos(α), где m — масса бруска, g — ускорение свободного падения, а cos(α) — косинус угла наклона.
Таким образом, сила трения равна k*m*g*cos(α), где k — коэффициент трения.
Зависимость силы трения от угла наклона доски α является линейной и пропорциональной косинусу угла наклона. Чем больше угол наклона, тем больше сила трения, действующая на брусок. При α=0 сила трения равна нулю, так как нормальная сила также равна нулю. При α=90° сила трения достигает максимального значения и равна k*m*g.
