Номер 17, страница 103, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 11. Силы трения - номер 17, страница 103.

Условие.

17. На столе лежит брусок массой 400 г. Какую горизонтально направленную силу надо приложить к бруску, чтобы сдвинуть его с места, если коэффициент трения между бруском и столом равен 0,5?

Решение.

Дано:

$m = 400 \text{ г} = 0,4 \text{ кг}$

$\mu = 0,5$

$g \approx 10 \text{ Н/кг}$

Найти:

$F - ?$

Решение:

Для того чтобы сдвинуть брусок с места, к нему необходимо приложить горизонтальную силу $\text{F}$, которая по модулю будет как минимум равна максимальной силе трения покоя $F_{тр.пок.макс}$.

Сила трения покоя максимальная вычисляется по формуле:

$F_{тр.пок.макс} = \mu N$

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

Поскольку брусок находится на горизонтальной поверхности (столе), сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ по модулю равна силе тяжести $F_g$, действующей на брусок:

$N = F_g = mg$

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

Таким образом, минимальная сила, которую нужно приложить, чтобы сдвинуть брусок, равна:

$F = F_{тр.пок.макс} = \mu mg$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$F = 0,5 \cdot 0,4 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 2 \text{ Н}$

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