Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д14 B25 № 514
i

Бру­сок мас­сой m под дей­стви­ем силы F, на­прав­лен­ной под углом  альфа   к го­ри­зон­ту, пе­ре­ме­ща­ет­ся на рас­сто­я­ние s по пря­мой на го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти с ко­эф­фи­ци­ен­том тре­ния \mu. Ра­бо­та силы тре­ния равна

 

1)   минус \mumgs

2)   минус \mu левая круг­лая скоб­ка mg минус F синус альфа } пра­вая круг­лая скоб­ка s

3)  \mu левая круг­лая скоб­ка mg минус F синус альфа } пра­вая круг­лая скоб­ка s

4)  0

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ра­бо­та силы опре­де­ля­ет­ся как ска­ляр­ное про­из­ве­де­ние век­то­ра силы и век­то­ра пе­ре­ме­ще­ния тела. По­сколь­ку тело сколь­зит, на него дей­ству­ет сила тре­ния сколь­же­ния, ко­то­рая опре­де­ля­ет­ся сле­ду­ю­щим об­ра­зом: F_тр=\mu N, где N  — сила ре­ак­ции опоры. Со­глас­но вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на (в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось)

N плюс F синус альфа минус mg=0.

От­сю­да, N =mg минус F синус альфа .

Сле­до­ва­тель­но, сила тре­ния со­вер­ши­ла ра­бо­ту

A_тр=\vecF_тр умно­жить на \Delta \vecr= минус \mu левая круг­лая скоб­ка mg минус F синус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка S.

Ответ: 2.
Гость 07.05.2012 16:38

А мо­же­те по по­дроб­нее опи­сать пе­ре­ход из вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на к на­хож­де­нию ра­бо­ты? И во­прос: Нель­зя ли здесь ис­поль­зо­вать фор­му­лу A=F*S*cos(a)?

Алексей

Доб­рый день!

Более по­дроб­ный пе­ре­ход до­ба­вил в ре­ше­ние.

В ре­ше­нии и ис­поль­зу­ет­ся Ваша фор­му­ла, если при­гля­деть­ся в нее по­вни­ма­тель­нее, то можно уви­деть, что она пред­став­ля­ет собой про­из­ве­де­ние мо­ду­ля силы на мо­дуль пе­ре­ме­ще­ния и на ко­си­нус угла между ними, а это и есть ска­ляр­ное про­из­ве­де­ние двух век­то­ров. Про­сто в ре­ше­нии сразу на­пи­са­но, что  ко­си­нус альфа = минус 1. так как на­прав­ле­ние силы и пе­ре­ме­ще­ния про­ти­во­по­лож­ны.

Гость 07.05.2012 17:47

Спа­си­бо)

Гость 08.05.2012 07:57

Я не могу по­нять ваше ре­ше­ние:(

Алексей

Доб­рый день!

Я уже писал в ком­мен­та­рии к за­да­че 512, что надо быть ак­ку­рат­ным и не пу­тать три­го­но­мет­ри­че­ские функ­ции угла  альфа , ко­то­рые воз­ни­ка­ют при под­сче­те сил при по­мо­щи вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на и тот  ко­си­нус альфа , ко­то­рый Вы пом­ни­те по фор­му­ле для ра­бо­ты.

В дан­ной кон­крет­ной за­да­че, сна­ча­ла счи­та­ет­ся ве­ли­чи­на силы тре­ния. Для того, чтобы по­счи­тать силу тре­ния сколь­же­ния не­об­хо­ди­мо спер­ва опре­де­лить ве­ли­чи­ну силы ре­ак­ции опоры. Для этого рас­смат­ри­ва­ет­ся вто­рой закон Нью­то­на в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось: N плюс F синус альфа =mg. Далее, по­мно­жив силу N на ко­эф­фи­ци­ент тре­ния мы на­хо­дим силу тре­ния сколь­же­ния. Те­перь мы го­то­вы счи­тать ра­бо­ту силы тре­ния:

A_тр= левая круг­лая скоб­ка ве­ли­чи­на­си­лы­тре­ния пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка пе­ре­ме­ще­ние пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка ко­си­ну­су­гла­меж­ду­пе­ре­ме­ще­ни­е­ми­си­лой­тре­ния пра­вая круг­лая скоб­ка .

Угол между пе­ре­ме­ще­ни­ем и силой тре­ния во­об­ще никак не свя­зан с  альфа ( альфа  — это угол между пе­ре­ме­ще­ни­ем и внеш­ней силой F). Так как тело пе­ре­ме­ща­ет­ся на­пра­во, а сила тре­ния на­прав­ле­на на­ле­во, про­тив дви­же­ния, за­клю­ча­ем, что угол между пе­ре­ме­ще­ни­ем и силой тре­ния равен 180 в сте­пе­ни o . Сле­до­ва­тель­но, для ра­бо­ты имеем

A_тр=F_тр умно­жить на S умно­жить на ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 180 в сте­пе­ни o пра­вая круг­лая скоб­ка = минус F_тр умно­жить на S= минус \mu левая круг­лая скоб­ка mg минус F синус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка S.

Гость 25.01.2013 21:18

По­че­му нель­зя найти силу тре­ния через про­ек­цию на го­ри­зон­таль­ную ось?Тогда её ра­бо­та была бы равна F*cosa*S

Алексей

Доб­рый день!

Вы наши ра­бо­ту силы F. Она не равна по ве­ли­чи­не ра­бо­те силы тре­ния, ко­то­рая здесь от­ри­ца­тель­на. Так как часть ра­бо­ты F идет на раз­гон. Бру­сок дви­жет­ся с не­ну­ле­вым уско­ре­ни­ем. Сила тре­ния не равна го­ри­зон­таль­ной про­ек­ции силы F