Для определения коэффициента трения скольжения воспользуемся вторым законом Ньютона. Согласно этому закону, сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:
[ F_{\text{общ}} = m \cdot a ]
где ( F_{\text{общ}} ) — это сумма всех сил, действующих на тело, ( m ) — масса тела, а ( a ) — его ускорение.
В данной задаче к телу приложена горизонтальная сила ( F = 7,5 \, \text{Н} ), и тело приобретает ускорение ( a = 5 \, \text{м/с}^2 ). Масса тела ( m = 1 \, \text{кг} ).
Сначала определим силу трения, которая действует в противоположном направлении относительно силы ( F ). Запишем уравнение движения:
[ F - F_{\text{тр}} = m \cdot a ]
где ( F_{\text{тр}} ) — сила трения.
Перепишем уравнение для силы трения:
[ F_{\text{тр}} = F - m \cdot a ]
Подставим известные значения:
[ F_{\text{тр}} = 7,5 \, \text{Н} - 1 \, \text{кг} \cdot 5 \, \text{м/с}^2 = 7,5 \, \text{Н} - 5 \, \text{Н} = 2,5 \, \text{Н} ]
Теперь используем формулу для силы трения:
[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N ]
где ( \mu ) — коэффициент трения скольжения, ( N ) — нормальная сила. Поскольку тело движется по горизонтальной поверхности без наклона, нормальная сила равна силе тяжести:
[ N = m \cdot g ]
где ( g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.
Подставим значения:
[ N = 1 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 = 9,81 \, \text{Н} ]
Теперь найдём коэффициент трения:
[ \mu = \frac{F_{\text{тр}}}{N} = \frac{2,5 \, \text{Н}}{9,81 \, \text{Н}} \approx 0,255 ]
Таким образом, коэффициент трения скольжения равен приблизительно ( 0,255 ).