Вопрос школьника
С какой горизонтальной силой надо действовать на брусок массой 2 кг, находящийся на наклонной плоскости с углом наклона 30° (рис. 54), чтобы он двигался равномерно вверх по наклонной плоскости? Коэффициент трения бруска о наклонную плоскость равен 0,3
Ответ от учителя
Для того чтобы брусок двигался равномерно вверх по наклонной плоскости, необходимо, чтобы горизонтальная сила, действующая на него, была равна силе трения, противодействующей движению вниз.
Сила трения можно вычислить по формуле: Fтр = μ * N, где μ — коэффициент трения, N — нормальная сила, равная проекции силы тяжести на нормаль к поверхности.
Нормальная сила можно вычислить по формуле: N = m * g * cos(α), где m — масса бруска, g — ускорение свободного падения, α — угол наклона плоскости.
Таким образом, сила трения будет равна: Fтр = μ * m * g * cos(α)
Для того чтобы брусок двигался равномерно вверх, горизонтальная сила должна быть равна силе трения: Fг = Fтр
Fг = μ * m * g * cos(α)
Подставляя известные значения, получаем:
Fг = 0,3 * 2 кг * 9,81 м/с² * cos(30°) ≈ 3,2 Н
Таким образом, чтобы брусок двигался равномерно вверх по наклонной плоскости, на него необходимо действовать горизонтальной силой примерно 3,2 Н.
