1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Доска длиной 130 см левым концом закреплена горизонталь...
Решение задачи на тему

Доска длиной 130 см левым концом закреплена горизонтально, а правый полнят на высоту 78 см. Коэффициент трения 0,8. Во втором опыте правый конец поднят на 30 см. Как изменится модуль силы трения при переходе с 1 на 2 опыт. Укажите покоится брусок или

  • Физика
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
Доска длиной 130 см левым концом закреплена горизонтально, а правый полнят на высоту 78 см. Коэффициент трения 0,8. Во втором опыте правый конец поднят на 30 см. Как изменится модуль силы трения при переходе с 1 на 2 опыт. Укажите покоится брусок или

Условие:

Доска длиной 130 см левым концом закреплена горизонтально, а правый полнят на высоту 78 см. Коэффициент трения 0,8. Во втором опыте правый конец поднят на 30 см. Как изменится модуль силы трения при переходе с 1 на 2 опыт.
Укажите покоится брусок или движется в каждом опыте

Решение:

Для решения задачи начнем с анализа первого опыта.

1. Первый опыт:

- Доска длиной 130 см, левый конец закреплен, правый конец поднят на 78 см.
- Коэффициент трения (μ) = 0,8.

1.1. Определим угол наклона доски:

Для нахождения угла наклона (α) используем тригонометрию. Высота (h) = 78 см, длина доски (L) = 130 см.

$
\sin(α) = \frac{h}{L} = \frac{78}{130} \approx 0,6
$

Теперь найдем угол α:

$
α = \arcsin(0,6) \approx 36,87^\circ
$

1.2. Рассчитаем силу ...

Предположим, что брусок имеет массу m. Сила тяжести:
Fg=m⋅g F_g = m \cdot g

где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).

Сила нормального давления равна:

N=Fg⋅cos⁡(α)=m⋅g⋅cos⁡(α) N = F_g \cdot \cos(α) = m \cdot g \cdot \cos(α)

Сила трения определяется как:

Ff=μ⋅N=μ⋅(m⋅g⋅cos⁡(α)) F_f = μ \cdot N = μ \cdot (m \cdot g \cdot \cos(α))
  • Правый конец поднят на 30 см выше, чем в первом опыте, то есть на 78 см + 30 см = 108 см.

Теперь высота (h) = 108 см.

sin⁡(β)=hL=108130≈0,8308 \sin(β) = \frac{h}{L} = \frac{108}{130} \approx 0,8308

Находим угол β:

β=arcsin⁡(0,8308)≈56,44∘ β = \arcsin(0,8308) \approx 56,44^\circ

Сила нормального давления во втором опыте:

N=Fg⋅cos⁡(β)=m⋅g⋅cos⁡(β) N = F_g \cdot \cos(β) = m \cdot g \cdot \cos(β)

Сила трения во втором опыте:

Ff=μ⋅N=μ⋅(m⋅g⋅cos⁡(β)) F_f = μ \cdot N = μ \cdot (m \cdot g \cdot \cos(β))

Теперь сравним Ff:

Ff=μ⋅(m⋅g⋅cos⁡(α)) F_f = μ \cdot (m \cdot g \cdot \cos(α))
Ff=μ⋅(m⋅g⋅cos⁡(β)) F_f = μ \cdot (m \cdot g \cdot \cos(β))

Так как угол β больше угла α, то cos(β) cos(α). Это означает, что сила трения во втором опыте будет меньше, чем в первом.

  • В первом опыте, если угол наклона достаточно велик, брусок может начать скользить. Если сила трения меньше силы, действующей на брусок, он будет двигаться.
  • Во втором опыте, с увеличением угла наклона, брусок также может начать двигаться, если сила трения не сможет удержать его.
  1. Модуль силы трения уменьшится при переходе с первого на второй опыт.
  2. В первом опыте брусок может двигаться, во втором опыте он также может двигаться, если сила трения не сможет его удержать.