На рисунке представлен график изменения силы трения, действующей на тело, находящееся на горизонтальной поверхности, при различных значениях внешней горизонтальной силы. На это тело начинают действовать горизонтальной силой, меняющейся со временем по закону
где C — константа. Какая из зависимостей скорости тела от времени может этому соответствовать?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
На графике зависимости силы трения от внешней горизонтальной силы можно выделить два участка:
1) область, где сила трения растет пропорционально внешней силе;
2) область, где сила трения становится постоянной.
Будем разбираться последовательно.
При малых значения внешней горизонтальной силы, возникающая сила трения в точности уравновешивает внешнюю силу, при этом равнодействующая всех сил, действующих на тело, оказывается равной нулю, а значит, по второму закону Ньютона, тело покоится. Такая сил трения называется силой трения покоя.
Во второй области, как видно из графика, сила трения достигает своего максимального значения. Увеличение внешней силы приводит к тому, что равнодействующая всех сил перестает быть равной нулю, и тело начинает ускоряться. Такая сила трения называется силой трения скольжения.
В итоге, на графике скорости тело от времени мы имеем следующее, до тех пор пока внешняя сила нед остигнет максимального возможного значения силы трения покоя, тело покоится, затем оно начнет начнет ускоряться, его скорость начнет возрастать. Подобное поведение скорости изображено на графике 4.
Ответ: 4.
тело будет покоиться когда
Fтр. = Fвн. ? А если Fтр. > Fвн.?
Добрый день!
А так не бывает. Сила трения всегда мешает сдвинуть тело. Если внешняя сила маленькая, то у силы трения это получается, она в точности уравновешивает внешнюю силу, тело покоится. Если теперь внешнюю силу увеличивать, то рано или поздно сила трения покоя достигнет своего максимального значения, и тело дальше начнет двигаться с ускорением.
здравствуйте, а почему на четвертом графике скорость начнет увеличиваться по параболе?
V=Vo+at, Vo=0, значит V=at, линейная функия
Добрый день!
А с чего Вы взяли, что здесь равноускоренное движение, на тело действует увеличивающаяся внешняя сила. Она сначала недостаточно велика, чтобы сдвинуть тело, но потом ее величины начинает хватать, и она создает увеличивающееся во времени ускорение. Здесь уже ускорение линейно зависит от времени, а скорость, соответственно, по параболе.
понял, спасибо большое!
то есть ma=Ct, значит
a=Ct/m, значит V=(Ct^2)/m
ведь так?)
Добрый день!
Все верно, скорость — это первообразная от ускорения. Только Вы написали для случая, когда силы трения нет, и тело у Вас сразу начинает разгоняться. Обобщить на случай, рассмотренный в задаче не составляет труда.