Чтобы определить коэффициент трения между бруском и поверхностью, мы можем воспользоваться уравнением для силы трения. Поскольку брусок движется с постоянной скоростью, это означает, что сумма сил, действующих на него в горизонтальном направлении, равна нулю. Это указывает на то, что сила тяги (15 Н) равна силе трения.
Сила трения ( F_{\text{тр}} ) может быть выражена через коэффициент трения ( \mu ) и нормальную силу ( N ):
[ F_{\text{тр}} = \mu N ]
Нормальная сила в данном случае равна силе тяжести, действующей на брусок, так как поверхность горизонтальная и других вертикальных сил нет. Сила тяжести ( F_{\text{тяж}} ) определяется как:
[ F_{\text{тяж}} = mg ]
где:
- ( m = 10 \, \text{кг} ) — масса бруска,
- ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.
Таким образом, нормальная сила ( N ) равна:
[ N = mg = 10 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 98 \, \text{Н} ]
Теперь, зная, что сила тяги равна силе трения:
[ 15 \, \text{Н} = \mu \times 98 \, \text{Н} ]
Решаем это уравнение для нахождения коэффициента трения ( \mu ):
[ \mu = \frac{15 \, \text{Н}}{98 \, \text{Н}} \approx 0.153 ]
Таким образом, коэффициент трения между бруском и поверхностью составляет примерно 0.153.