Брусок тянут по столу с помощью пружинного динамометра, расположенного горизонтально, при этом брусок...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
физика динамика сила трения динамометр пружина коэффициент трения равнодействующая сила нормальная реакция удлинение пружины
0

Брусок тянут по столу с помощью пружинного динамометра, расположенного горизонтально, при этом брусок движется равномерно. Масса бруска 500 г, жесткость пружины 100 Н/м, Ее удлинение 1 см.

  1. Чему равна действующая на брусок сила трения?

  2. Чему равна равнодействующая сила тяжести и сила нормальной реакции?

  3. Чему равен коэффициент трения между бруском и столом?

  4. Чему была бы равна сила трения в случае удлинения пружины на 5 мм?

Очень срочно! Пожалуйста! Если можно, с объяснениями и с формулами!

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

Давайте разберем каждый из вопросов по порядку, используя законы физики.

1. Чему равна действующая на брусок сила трения?

Когда брусок движется равномерно, это означает, что сумма всех горизонтальных сил равна нулю. Поэтому сила, с которой тянут брусок, равна силе трения.

Удлинение пружины, ( \Delta x = 1 ) см = 0.01 м. Жесткость пружины ( k = 100 ) Н/м. По закону Гука сила, действующая на пружину (и, следовательно, на брусок), равна:

[ F = k \cdot \Delta x = 100 \, \text{Н/м} \cdot 0.01 \, \text{м} = 1 \, \text{Н} ]

Следовательно, сила трения также равна 1 Н.

2. Чему равна равнодействующая силы тяжести и силы нормальной реакции?

Сила тяжести, действующая на брусок, равна:

[ F_{\text{тяж}} = m \cdot g ]

где ( m = 0.5 ) кг (масса бруска) и ( g = 9.8 ) м/с² (ускорение свободного падения).

[ F_{\text{тяж}} = 0.5 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 4.9 \, \text{Н} ]

При равномерном движении вертикальная компонента сил также должна быть в равновесии, поэтому сила нормальной реакции ( N ) равна силе тяжести:

[ N = F_{\text{тяж}} = 4.9 \, \text{Н} ]

3. Чему равен коэффициент трения между бруском и столом?

Коэффициент трения ( \mu ) можно найти, используя соотношение:

[ \mu = \frac{F_{\text{трения}}}{N} ]

Где ( F_{\text{трения}} = 1 ) Н и ( N = 4.9 ) Н.

[ \mu = \frac{1 \, \text{Н}}{4.9 \, \text{Н}} \approx 0.204 ]

4. Чему была бы равна сила трения в случае удлинения пружины на 5 мм?

Если удлинение пружины составляет 5 мм = 0.005 м, то сила, действующая на пружину, будет:

[ F = k \cdot \Delta x = 100 \, \text{Н/м} \cdot 0.005 \, \text{м} = 0.5 \, \text{Н} ]

Таким образом, сила трения в этом случае также будет равна 0.5 Н, так как брусок продолжает двигаться равномерно.

Надеюсь, это поможет вам понять решение задачи! Если есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.

avatar
ответил месяц назад
0

  1. Для определения силы трения используем уравнение равновесия: Fтр = kΔx, где Fтр - сила трения, k - жесткость пружины, Δx - удлинение пружины. Подставляем известные значения: Fтр = 100 Н/м * 0.01 м = 1 Н.

  2. Равнодействующая сила тяжести и сила нормальной реакции равны по модулю, так как брусок движется равномерно и сила трения компенсирует силу тяжести. Сила тяжести равна m g = 0.5 кг 9.8 м/c^2 = 4.9 Н. Сила нормальной реакции также равна 4.9 Н.

  3. Коэффициент трения между бруском и столом определяется как отношение силы трения к силе нормальной реакции: μ = Fтр / Fn = 1 Н / 4.9 Н ≈ 0.204.

  4. Если удлинение пружины составляет 5 мм (0.005 м), то сила трения будет равна Fтр = kΔx = 100 Н/м * 0.005 м = 0.5 Н.

avatar
ответил месяц назад
0

  1. Действующая на брусок сила трения равна силе упругости пружины, так как брусок движется равномерно и сумма всех сил на него равна нулю.

  2. Равнодействующая сила тяжести и сила нормальной реакции также равна силе упругости пружины, так как брусок движется равномерно.

  3. Коэффициент трения между бруском и столом равен отношению силы трения к силе нормальной реакции. В данном случае он также равен жесткости пружины.

  4. Если пружина удлинилась на 5 мм, то сила трения будет равна новому удлинению пружины, умноженному на жесткость пружины.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме