Номер 11, страница 151, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 41. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 11, страница 151.

Условие.

11. Брусок массой 500 г лежит на горизонтальном столе. Коэффициент трения между бруском и поверхностью стола равен 0,2. Какую минимальную силу нужно приложить к бруску, чтобы сдвинуть его с места?

Решение.

Дано:

Масса бруска $m = 500$ г

Коэффициент трения $\mu = 0,2$

Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ м/с².

Перевод в систему СИ:

Масса $m = 500 \text{ г} = 0,5 \text{ кг}$

Найти:

Минимальную силу, чтобы сдвинуть брусок с места, $F_{min}$ - ?

Решение:

Для того чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо приложить горизонтальную силу $\text{F}$, которая как минимум равна максимальной силе трения покоя $F_{тр.пок.max}$. Таким образом, минимальная сила для сдвига бруска с места равна:

$F_{min} = F_{тр.пок.max}$

Сила трения покоя рассчитывается по формуле:

$F_{тр.пок.max} = \mu \cdot N$

где $\mu$ – коэффициент трения, а $\text{N}$ – сила нормальной реакции опоры.

Поскольку брусок лежит на горизонтальном столе, сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ по модулю равна силе тяжести $F_g$, действующей на брусок.

$N = F_g$

Силу тяжести находим по формуле:

$F_g = m \cdot g$

где $\text{m}$ – масса бруска, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Подставив все в исходную формулу, получаем:

$F_{min} = \mu \cdot m \cdot g$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ и вычислим минимальную силу:

$F_{min} = 0,2 \cdot 0,5 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с²} = 0,1 \cdot 10 \text{ Н} = 1 \text{ Н}$

Ответ: чтобы сдвинуть брусок с места, нужно приложить минимальную силу, равную 1 Н.