На горизонтальном столе покоится брусок массой 500 г. коэффициент трения между бруском и столом равен 0,3. к бруску прикладывают горизонтально направленную силу.
а) сдвинется ли брусок с места, если модуль приложенной силы равен 0,5 н?
б) какую минимальную силу надо приложить к бруску, чтобы он начал двигаться?
в) какую силу надо приложить к бруску, чтобы он начал двигаться равноускоренно?
а) Чтобы определить, сдвинется ли брусок с места при силе 0,5 Н, нужно сравнить приложенную силу с силой трения. Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу.
Нормальная сила равна силе тяжести, так как брусок покоится на столе, и нет вертикального движения. Масса бруска равна 500 г, что равно 0,5 кг. Ускорение свободного падения обозначается g и примерно равно 9,8 м/с^2.
Поэтому нормальная сила равна N = масса * g = 0,5 кг * 9,8 м/с^2 = 4,9 Н.
Теперь можем вычислить силу трения: Fтр = коэффициент трения * нормальная сила = 0,3 * 4,9 Н = 1,47 Н.
Сравниваем значение приложенной силы с силой трения: 0,5 Н < 1,47 Н.
Таким образом, сила, приложенная к бруску, недостаточна для его движения. Брусок не сдвинется с места.
б) Чтобы узнать минимальную силу, необходимую для начала движения бруска, нужно равенство силы трения и приложенной силы. Подставим в формулу для силы трения вычисленное значение нормальной силы:
Fтр = коэффициент трения * нормальная сила.
Получаем уравнение: коэффициент трения * нормальная сила = приложенная сила.
Переносим приложенную силу налево и делим оба члена уравнения на коэффициент трения: нормальная сила = приложенная сила / коэффициент трения.
Подставляем числовые значения: нормальная сила = 0,5 Н / 0,3 = 1,67 Н.
Таким образом, минимальная сила, необходимая для начала движения бруска, составляет 1,67 Н.
в) Чтобы брусок начал двигаться равноускоренно, нужно приложить суммарную горизонтальную силу, равную силе трения, иначе брусок будет двигаться с постоянной скоростью.
Так как мы уже вычислили силу трения в пункте б), то силу, необходимую для равноускоренного движения, найдем по формуле: суммарная горизонтальная сила = сила трения = 1,47 Н.
Таким образом, чтобы брусок начал двигаться равноускоренно, нужно приложить силу 1,47 Н.