Номер 4, страница 100 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 3. Динамика. Параграф 19. Силы трения. Вопросы - номер 4, страница 100.

Условие.

4. Какие силы действуют на брусок, находящийся в состоянии покоя на наклонной плоскости? Как при этом направлены их векторы?

Решение.

На брусок, который находится в состоянии покоя на наклонной плоскости, действуют три силы. Так как брусок находится в равновесии, то согласно первому закону Ньютона, векторная сумма всех приложенных к нему сил равна нулю: $\vec{F_g} + \vec{N} + \vec{F}_{тр.покоя} = \vec{0}$.

Рассмотрим эти силы и направления их векторов:

1. Сила тяжести ($\vec{F_g}$): Это сила притяжения бруска к Земле. Вектор силы тяжести всегда направлен строго вертикально вниз, к центру Земли, вне зависимости от угла наклона плоскости. Модуль этой силы рассчитывается по формуле $F_g = mg$, где $\text{m}$ — масса бруска, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

2. Сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$): Это сила, с которой наклонная плоскость действует на брусок, не давая ему "провалиться". Вектор силы реакции опоры направлен перпендикулярно (нормально) поверхности наклонной плоскости, от нее. Эта сила уравновешивает составляющую силы тяжести, перпендикулярную плоскости.

3. Сила трения покоя ($\vec{F}_{тр.покоя}$): Это сила, которая препятствует началу движения (соскальзыванию) бруска по наклонной плоскости. Вектор силы трения покоя направлен вдоль наклонной плоскости вверх, то есть в сторону, противоположную направлению, в котором брусок начал бы двигаться под действием силы тяжести. Эта сила уравновешивает составляющую силы тяжести, параллельную плоскости.

Ответ: На брусок, находящийся в состоянии покоя на наклонной плоскости, действуют три силы:
• Сила тяжести, вектор которой направлен вертикально вниз.
• Сила нормальной реакции опоры, вектор которой направлен перпендикулярно наклонной плоскости, от поверхности опоры.
• Сила трения покоя, вектор которой направлен вдоль наклонной плоскости вверх, противоположно возможному движению.