Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д2 B2 № 3556
i

Тело мас­сой  m по­ко­ит­ся на на­клон­ной плос­ко­сти, со­став­ля­ю­щей с го­ри­зон­том угол  альфа . Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния равен \mu. Чему равна сила тре­ния, дей­ству­ю­щая на тело?

 

1)  \mu mg

2)   \mu mg ко­си­нус альфа

3)  0

4)  mg синус альфа

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Тело по­ко­ит­ся, сле­до­ва­тель­но, его уско­ре­ние равно нулю. На него дей­ству­ет три силы: сила тя­же­сти, на­прав­лен­ная вниз, сила ре­ак­ции опоры, на­прав­лен­ная пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти, и сила тре­ния покоя, ме­ша­ю­щая телу ска­тить­ся и на­прав­лен­ная вверх вдоль плос­ко­сти. Рас­смот­рим вто­рой закон Нью­то­на в про­ек­ции на ось, па­рал­лель­ную плос­ко­сти: F_тр минус mg синус альфа =0. Таким об­ра­зом, сила тре­ния равна F_тр=mg синус альфа .

 

Ответ: 4.

Гость 09.06.2012 13:23

Но ведь Ftp=N*u , N=mg*cosa, зна­чит

Ftp=umg*cosa

Алексей

Доб­рый день!

Нет, так нель­зя. То, что Вы пи­ше­те  —   это сила тре­ния сколь­же­ния, такую фор­му­лу можно ис­поль­зо­вать толь­ко тогда, когда тело дви­жет­ся. А у нас тело по­ко­ит­ся, зна­чит, воз­ни­ка­ет сила тре­ния покоя, ко­то­рая по­про­сту урав­но­ве­ши­ва­ет внеш­нее воз­дей­ствие.

Вот смот­ри­те, рас­смот­рим книгу, ле­жа­щую на го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Ве­ли­чи­на \mu N=\mu mg в этом слу­чае, есте­ствен­но, от­лич­на от нуля. А вот сила тре­ния равна нулю. Дей­стви­тель­но, на книгу не дей­ству­ет ни­ка­ких внеш­них сил в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии, если бы на нее на­ча­ла дей­ство­вать сила тре­ния, то, по вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на, книга на­ча­ла бы сама по себе дви­гать­ся по столу :) Да и во­об­ще, в этом при­ме­ре даже не­по­нят­но, куда на­пра­вить эту силу, ведь все на­прав­ле­ния тут эк­ви­ва­лент­ны.

По­смот­ри­те в связи с этим еще за­да­чу 3512.

Гость 16.11.2012 18:17

то есть при силе тре­ния покоя ко­эф­фи­ци­ент тре­ния не учи­ты­ва­ет­ся не пойму

Алексей

Доб­рый день!

Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния и сила ре­ак­ции опре­де­лят мак­си­маль­ную силу тре­ния покоя. Фор­му­ла F_тр=\mu N ра­бо­та­ет толь­ко для силы тре­ния сколь­же­ния. Пред­ставь­те себе книгу на го­ри­зон­таль­ном ше­ро­хо­ва­том столе. Вы ведь со­гла­си­тесь с тем, что ко­эф­фи­ци­ент тре­ния есть, сила ре­ак­ции опоры есть, а силы тре­ния нет?

Гость 28.05.2013 22:24

ведь если не учи­ты­вать ко­эф­фи­цент тре­ния то на на­клон­ной плос­ко­сти тело в любом слу­чае будет ска­ты­вать­ся вниз под дей­стви­ем силы тя­же­сти

Алексей

Доб­рый день!

Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния как раз от­ли­чен от нуля, более того, он до­ста­то­чен для того, чтобы удер­жи­вать тело на на­клон­ной плос­ко­сти. То есть кос­вен­ным об­ра­зом ответ за­ви­сит от \mu

Гость 03.12.2015 22:40

В за­да­че 3556 на самом деле два пра­виль­ных от­ве­та: 2 и 4.

Номер 4 со­от­вет­ству­ет при­ве­ден­но­му на сайте ре­ше­нию, а номер 2 со­от­вет­ству­ет, если ре­шать за­да­чу через фор­му­лу Fтр=ϻN и вы­ра­жать N через про­ек­цию вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на на ось Y. А N в этом слу­чае будет как раз равна mgcosα. Пра­виль­ность ре­ше­ния под­твер­жда­ет­ся еще и тем, что ко­эф­фи­ци­ент тре­ния по на­клон­ной плос­ко­сти опре­де­ля­ет­ся еще и как тан­генс угла на­кло­на. Если мы при­рав­ня­ем оба вы­ра­же­ния для Fтр и вы­ра­зим ϻ, то как раз и по­лу­чим тан­генс угла на­кло­на.

Антон

F_тр\le\mu N.