20 БАЛЛОВ,СРОЧНО На горизонтальной крышке стола лежит брусок массой 1 кг.Коэффициент трения бруска о крышку u=0,2. С какой минимальной по модулю и направленной горизонтально силой надо подействовать на этот брусок,чтобы сдвинут его с места?
20 БАЛЛОВ,СРОЧНО На горизонтальной крышке стола лежит брусок массой 1 кг.Коэффициент трения бруска о крышку u=0,2. С какой минимальной по модулю и направленной горизонтально силой надо подействовать на этот брусок,чтобы сдвинут его с места?
Чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо преодолеть силу статического трения, действующую между бруском и поверхностью стола. Сила трения рассчитывается по формуле:
[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N, ]
где ( \mu ) — коэффициент трения, а ( N ) — нормальная сила. В данном случае, поскольку брусок лежит на горизонтальной поверхности без наклона и дополнительных вертикальных сил, нормальная сила равна силе тяжести, действующей на брусок:
[ N = m \cdot g, ]
где ( m = 1 \, \text{кг} ) — масса бруска, а ( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.
Подставим значения в формулу для нормальной силы:
[ N = 1 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 9.81 \, \text{Н}. ]
Теперь, используя это значение, найдем силу трения:
[ F_{\text{тр}} = 0.2 \cdot 9.81 \, \text{Н} = 1.962 \, \text{Н}. ]
Это означает, что для того, чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо приложить горизонтальную силу, равную или чуть больше 1.962 Н. Таким образом, минимальная по модулю сила, необходимая для сдвига бруска, составляет:
[ F_{\text{минимальная}} = 1.962 \, \text{Н}. ]
Эта сила должна быть направлена горизонтально в любом направлении, чтобы преодолеть статическое трение и начать движение бруска.
Для того чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо преодолеть силу трения, которая возникает между бруском и крышкой стола. Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу, действующую на брусок со стороны крышки стола, и равна Fтр = u * N, где u = 0,2 - коэффициент трения, N - нормальная сила.
Нормальная сила равна силе тяжести, действующей на брусок, и равна N = mg, где m = 1 кг - масса бруска, g = 9,8 м/c^2 - ускорение свободного падения.
Таким образом, Fтр = 0,2 1 9,8 = 1,96 Н.
Минимальная по модулю и направленная горизонтально сила, необходимая для сдвига бруска с места, должна превышать силу трения и быть направлена противоположно ей. С учетом направления силы трения, необходимо приложить горизонтальную силу Fбр = 1,96 Н, направленную в противоположную сторону от силы трения.
Таким образом, минимальная по модулю и направленная горизонтально сила, необходимая для сдвига бруска с места, составляет 1,96 Н.
