Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 2 № 732
i

На го­ри­зон­таль­ном полу стоит ящик мас­сой 10 кг. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между полом и ящи­ком равен 0,25. К ящику в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии при­кла­ды­ва­ют силу 16 Н. Ка­ко­ва сила тре­ния между ящи­ком и полом? Ответ вы­ра­зи­те в нью­то­нах.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Опре­де­лим, какую ве­ли­чи­ну имеет сила тре­ния сколь­же­ния:

F_тр. скол.=\mu N=\mu mg=0,25 умно­жить на 10кг умно­жить на 10м/с в квад­ра­те =25Н.

По­сколь­ку сила тре­ния сколь­же­ния пре­вос­хо­дит по ве­ли­чи­не силу F=16Н, с ко­то­рой ящик тол­ка­ют в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии, ящик оста­нет­ся сто­ять на месте. Сле­до­ва­тель­но, со­глас­но вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на, сила тре­ния между ящи­ком и полом будет рав­нять­ся по мо­ду­лю силе F.

 

Ответ: 16.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.2.9 Сила тре­ния. Сухое тре­ние. Сила тре­ния сколь­же­ния. Сила тре­ния покоя
Гость 26.04.2012 00:06

Пра­виль­ный ответ 4)25 Но в ва­ри­ан­тах стоит 4)16

Алексей

Доб­рый день!

В ре­ше­нии по­ка­за­но, что сила тре­ния сколь­же­ния пре­вос­хо­дит внеш­нюю силу, а зна­чит, тело будет по­ко­ить­ся. В этом слу­чае силу тре­ния нель­зя на­хо­дить по фор­му­ле F_тр=\mu N.

Нужно поль­зо­вать­ся вто­рым за­ко­ном Нью­то­на, как это и сде­ла­но в ре­ше­нии.

Гость 01.05.2012 22:39

в ре­ше­нии сила тре­ния равна 25Н

пра­виль­ный ответ 4 на­пи­са­но, а в 4 на­пи­са­но 16

Алексей

Доб­рый день!

Вни­ма­тель­но про­чи­тай­те ре­ше­ние и преды­ду­щий ком­мен­та­рий. Силы в 16 Н не­до­ста­точ­но для того, чтобы сдви­нуть ящик, он будет по­ко­ить­ся. Вы­пи­шем 2 закон Нью­то­на в про­ек­ции на го­ри­зон­таль­ную ось. Уско­ре­ние тела равно нулю, в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии дей­ству­ют две силы: сила тре­ния и внеш­няя сила 16 Н.

F_внеш минус F_тр=0

F_тр=F_внеш=16Н

Гость 08.05.2012 03:16

А как ре­шать если Fтр. скол. будет мень­ше 16H?

Алексей

Доб­рый день!

Ну тогда Вы ее и нашли уже, раз у Вас есть что срав­ни­вать с 16 Н. Идея в том, что надо срав­нить два числа, ве­ли­чи­ну силы тре­ния сколь­же­ния (F_тр.скол.=\mu N) и "тол­ка­ю­щую" силу. Если по­след­няя боль­ше, то тело сколь­зит и сила тре­ния  — это сила тре­ния сколь­же­ния, если же мень­ше, то тело по­ко­ит­ся, и сила тре­ния  — это сила тре­ния покоя, она равна "тол­ка­ю­щей" силе.

Гость 08.05.2012 13:40

А мо­же­те по­жа­луй­ста на циф­рах объ­яс­нить, а то я со­всем за­пу­та­лась

Алексей

Хо­ро­шо!

Пусть все тоже, толь­ко масса ящика равна 2 кг. Тогда сила ре­ак­ции равна N=mg=2кг умно­жить на 10м/с в квад­ра­те =20Н. Мак­си­маль­но воз­мож­на сила тре­ния покоя (или сила тре­ния сколь­же­ния) тогда будет равна F_тр.скол.=\mu N=0,25 умно­жить на 20Н=5Н. По­сколь­ку эта ве­ли­чи­на мень­ше, чем внеш­няя сила F, за­клю­ча­ем, что силы тре­ния покоя не­до­ста­точ­но, чтобы удер­жи­вать тело на месте, оно сколь­зит, а сила тре­ния равна этим самым 5 Н. Можно те­перь даже по­счи­тать уско­ре­ние:

F минус F_тр.скол.=ma рав­но­силь­но a= дробь: чис­ли­тель: F минус F_тр.скол., зна­ме­на­тель: m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 16Н минус 5Н, зна­ме­на­тель: 2кг конец дроби =5,5м/с в квад­ра­те .

 

Я, ви­ди­мо, про­го­ва­ри­ваю слиш­ком много слов, но ос­нов­ная идея в том, чтобы ис­клю­чить стан­дарт­ную ошиб­ку, когда люди все­гда счи­та­ют силу тре­ния по фор­му­ле F_тр.скол.=\mu N. Эту фор­му­лу можно ис­поль­зо­вать, толь­ко если за­ве­до­мо из­вест­но, что тело сколь­зит (на­при­мер, это явно про­го­во­ре­но в усло­вии за­да­чи) , в про­тив­ном слу­чае  — не­об­хо­ди­мо про­ве­рять, как это де­ла­ет­ся в этой за­да­че.

Гость 08.05.2012 16:06

А ответ будет 5H или 16H?

Алексей

5 Н

Гость 18.05.2012 18:53

У ВАС ОШИБ­КА В РЕ­ШЕ­НИИ НЕ ПО ВТО­РО­МУ ЗА­КО­НУ,А ПО ТРЕ­ТЬЕ­МУ СИЛА ТРЕ­НИЯ РАВНА F

Алексей

Доб­рый день!

Нет, все верно. Тре­тий закон Нью­то­на утвер­жда­ет, что сила дей­ствия равна силе про­ти­во­дей­ствия. Это силы одной при­ро­ды, при­ло­жен­ные к раз­ным телам (по­это­му они, хоть и на­прав­ле­ны в раз­ные сто­ро­ны, не ком­пен­си­ру­ют друг друга). На­при­мер, по этому за­ко­ну сила тре­ния со сто­ро­ны пола на ящик и сила тре­ния со сто­ро­ны ящика на пол равны по ве­ли­чи­не и про­ти­во­по­лож­ны по на­прав­ле­нию. Ана­ло­гич­но, кто-то тянет ящик с силой 16 Н в какую-то сто­ро­ны, зна­чит, по тре­тье­му за­ко­ну, ящик тянет этого кого-то с такой же силой в об­рат­ном на­прав­ле­нии.

Вто­рой же закон Нью­то­на утвер­жда­ет, что уско­ре­ние тела про­пор­ци­о­наль­но рав­но­дей­ству­ю­щей всех сил: \vecF_равн=m\veca. В дан­ной за­да­че на тело дей­ству­ет две силы: внеш­няя сила и сила тре­ния. Тело по­ко­ит­ся (это тут долго об­суж­да­лось), по­это­му его уско­ре­ние равно нулю. Спро­ек­ти­ру­ем вто­рой закон Нью­то­на на го­ри­зон­таль­ную ось: F минус F_тр=0. Сле­до­ва­тель­но, ра­вен­ство сил, это след­ствие вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на.

Пра­ви­ло из ста­ти­ки, что тело по­ко­ит­ся, если пол­ная сила на него равна нулю, это про­сто част­ный слу­чай вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на.

Гость 24.10.2012 17:27

я так и не по­ня­ла,сна­ча­ла вы ска­за­ли что ответ 6 Н а потом вы от­ве­ти­ли

Яна Фир­со­ва (Ге­лен­джик) 08.05.2012 16:06:

А ответ будет 5H или 16H?

Алек­сей Ма­лы­шев (Санкт-Пе­тер­бург):

5 Н

 

так сколь­ко будет то в от­ве­те?

Алексей

Доб­рый день!

В про­ци­ти­ро­ван­ном Вами ком­мен­та­рии да­ет­ся ответ для не­сколь­ко дру­гой за­да­чи, когда тело имеет массу 2 кг. В этом слу­чае ока­зы­ва­ет­ся, что тело сколь­зит, а не по­ко­ит­ся, по­это­му и ответ по­лу­ча­ет­ся иной. Про­чи­тай­те всю ис­то­рию со­об­ще­ний и, я думаю, Вы во всем раз­бе­ре­тесь

Гость 08.10.2013 16:35

Счи­таю фор­му­ли­ров­ку за­да­ния не кор­рект­ной,нам не ска­за­но что ящик обя­зан сдви­нуть­ся при силе в 16Н

Алексей

Доб­рый день!

Так ящик и не сдви­нет­ся, силы в 16 Н не­до­ста­точ­но. Очень хо­ро­шая за­да­ча. Фи­зи­ка тем и хо­ро­ша, что здесь нужно по­раз­мыш­лять не­мно­го, а не про­сто в фор­му­лы под­став­лять

Гость 04.03.2014 15:55

Алек­сей вы не­пра­вы

Алексей

Доб­рый день!

Пред­по­ло­жим, что я оши­ба­юсь. Пусть сила тре­ния все­гда опре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле \mu N. Рас­смот­рим слу­чай, когда внеш­ней силы во­об­ще нет. Куда тогда на­прав­ле­на сила тре­ния? все на­прав­ле­ния рав­но­знач­ны.