Номер 26, страница 123, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 15. Силы трения - номер 26, страница 123.

Условие.

26. Какую горизонтальную силу надо приложить к шкафу массой 60 кг, чтобы сдвинуть его с места? Коэффициент трения между шкафом и полом 0,2.

Решение.

Дано:

Масса шкафа, $m = 60$ кг

Коэффициент трения, $\mu = 0.2$

Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ Н/кг

Найти:

Горизонтальную силу, $\text{F}$ — ?

Решение:

Для того чтобы сдвинуть шкаф с места, необходимо приложить горизонтальную силу $\text{F}$, которая по модулю должна быть не меньше максимальной силы трения покоя $F_{тр}$.

Условие начала движения:

$F \ge F_{тр}$

Минимальная необходимая сила равна максимальной силе трения покоя:

$F = F_{тр}$

Максимальная сила трения покоя определяется по формуле:

$F_{тр} = \mu \cdot N$

где $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

На шкаф, находящийся на горизонтальной поверхности, по вертикали действуют две силы: сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры $\text{N}$, направленная вверх. Так как шкаф не движется в вертикальном направлении, эти силы уравновешивают друг друга:

$N = F_{тяж} = m \cdot g$

Подставим выражение для силы реакции опоры в формулу силы трения:

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

Теперь подставим числовые значения и произведем расчет:

$F = 0.2 \cdot 60 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 120 \text{ Н}$

Ответ: чтобы сдвинуть шкаф с места, надо приложить горизонтальную силу 120 Н.