Номер 17, страница 120, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 15. Силы трения - номер 17, страница 120.

Условие.

17. Какую горизонтальную силу надо приложить к лежащему на столе бруску массой 1 кг, чтобы сдвинуть его с места, если коэффициент трения между бруском и столом равен 0,3?

Решение.

Дано:

Масса бруска, $m = 1$ кг

Коэффициент трения, $\mu = 0,3$

Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8$ м/с²

Найти:

Горизонтальную силу, $\text{F}$ — ?

Решение:

Для того чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо приложить горизонтальную силу $\text{F}$, которая должна быть по меньшей мере равна максимальной силе трения покоя $F_{тр.пок.макс}$.

$F \ge F_{тр.пок.макс}$

Минимальная сила, необходимая для начала движения, равна максимальной силе трения покоя:

$F = F_{тр.пок.макс} = \mu \cdot N$

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

Брусок находится на горизонтальном столе. По вертикали на него действуют две силы: сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры $\text{N}$, направленная вверх. Поскольку в вертикальном направлении движения нет, эти силы уравновешивают друг друга:

$N = F_{тяж}$

Сила тяжести вычисляется по формуле:

$F_{тяж} = m \cdot g$

Следовательно, сила нормальной реакции опоры равна:

$N = m \cdot g$

Теперь подставим это выражение в формулу для силы трения:

$F = \mu \cdot m \cdot g$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$F = 0,3 \cdot 1 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ м/с²} = 2,94 \text{ Н}$

Ответ: чтобы сдвинуть брусок с места, надо приложить горизонтальную силу 2,94 Н.