Номер 2, страница 143 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 23. Решение задач, требующих анализа возможных вариантов движения и взаимодействия тел. Глава 3. Динамика. Механика - номер 2, страница 143.
№2 (с. 143)
Условие. №2 (с. 143)
скриншот условия

2. На льду озера лежит доска массой $M$. На доске стоит модель автомобиля со всеми ведущими колёсами массой $m$ (см. задачу 1 в § 22). Коэффициент трения между доской и льдом равен $\mu_1$. Определите, при каком минимальном коэффициенте трения $\mu_2$ между доской и колёсами автомобиля доска начнёт скользить по льду в результате того, что модель автомобиля начинает двигаться по доске.
Решение. №2 (с. 143)
Дано:
Масса доски: $M$
Масса модели автомобиля: $m$
Коэффициент трения между доской и льдом: $\mu_1$
Коэффициент трения между доской и колёсами автомобиля: $\mu_2$
Найти:
Минимальный коэффициент трения $\mu_{2,min}$, при котором доска начнёт скользить.
Решение:
Рассмотрим силы, действующие в системе. Доска начнёт скользить по льду в том случае, если горизонтальная сила, действующая на неё, превысит максимальную силу трения покоя между доской и льдом.
1. Найдём максимальную силу трения покоя, действующую на доску со стороны льда ($F_{тр1,max}$). Она равна произведению коэффициента трения $\mu_1$ на силу нормальной реакции опоры $N_1$, действующую на доску со стороны льда. Сила $N_1$ уравновешивает суммарный вес доски и автомобиля.
$N_1 = Mg + mg = (M+m)g$
Таким образом, максимальная сила трения покоя между доской и льдом равна:
$F_{тр1,max} = \mu_1 N_1 = \mu_1 (M+m)g$
2. Теперь рассмотрим силу, которая пытается сдвинуть доску. Когда автомобиль с ведущими колёсами начинает двигаться, его колёса отталкиваются от доски. По третьему закону Ньютона, сила, с которой колёса толкают доску назад, равна по модулю и противоположна по направлению силе, которая толкает автомобиль вперёд. Эта сила является силой трения между колёсами и доской ($F_{тр2}$).
Сила трения $F_{тр2}$ не может превышать своего максимального значения, которое определяется коэффициентом трения $\mu_2$ и силой нормальной реакции $N_2$, действующей на автомобиль со стороны доски. Сила $N_2$ равна весу автомобиля.
$N_2 = mg$
Максимальная сила, с которой автомобиль может оттолкнуться от доски, равна:
$F_{тр2,max} = \mu_2 N_2 = \mu_2 mg$
3. Для того чтобы доска начала скользить, сила, с которой автомобиль толкает её назад ($F_{тр2}$), должна быть как минимум равна максимальной силе трения покоя доски о лёд ($F_{тр1,max}$).
$F_{тр2} \ge F_{тр1,max}$
Минимальный коэффициент трения $\mu_{2,min}$ будет соответствовать случаю, когда максимальная возможная сила, создаваемая автомобилем, будет достаточна для начала движения доски. То есть, когда выполняется равенство:
$F_{тр2,max} = F_{тр1,max}$
Подставим выражения для сил:
$\mu_{2,min} mg = \mu_1 (M+m)g$
Сократим на $g$:
$\mu_{2,min} m = \mu_1 (M+m)$
Отсюда выразим искомый минимальный коэффициент трения $\mu_{2,min}$:
$\mu_{2,min} = \frac{\mu_1(M+m)}{m}$
Ответ: $\mu_{2,min} = \frac{\mu_1(M+m)}{m}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 143 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 143), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.