Номер 2, страница 101 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

2. При разгрузке машины Ермек выяснил, что один ящик можно сдвинуть с места, если к нему приложить силу не менее чем 60 Н. Определите силу, с которой ящик давит на пол, если коэффициент трения между ящиком и полом равен 0,3.

Дано:

Сила, необходимая чтобы сдвинуть ящик с места, $F = 60 \text{ Н}$

Коэффициент трения, $\mu = 0,3$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Силу, с которой ящик давит на пол, $P - ?$

Решение:

Для того чтобы сдвинуть ящик с места, необходимо приложить горизонтальную силу $F$, которая как минимум равна по модулю максимальной силе трения покоя $F_{тр.п.макс}$. По условию, эта сила равна 60 Н.

$F = F_{тр.п.макс} = 60 \text{ Н}$

Сила трения покоя определяется по формуле:

$F_{тр.п.макс} = \mu N$

где $\mu$ - коэффициент трения, а $N$ - сила нормальной реакции опоры.

Поскольку ящик находится на горизонтальном полу и на него действуют только сила тяжести (вертикально вниз) и сила нормальной реакции опоры (вертикально вверх), эти силы уравновешивают друг друга. По третьему закону Ньютона, сила, с которой ящик давит на пол (его вес $P$), равна по модулю силе нормальной реакции опоры $N$, действующей со стороны пола на ящик.

$P = N$

Таким образом, мы можем переписать формулу для силы трения:

$F_{тр.п.макс} = \mu P$

Из этой формулы выразим силу $P$, с которой ящик давит на пол:

$P = \frac{F_{тр.п.макс}}{\mu}$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$P = \frac{60 \text{ Н}}{0,3} = 200 \text{ Н}$

Ответ: сила, с которой ящик давит на пол, равна 200 Н.