Чтобы определить силу трения, действующую на тело, нам нужно учитывать два случая: когда сила, приложенная к телу, меньше силы трения покоя, и когда она больше.
1) Когда F = 0,5 Н:
Сначала нужно рассчитать максимальную силу трения покоя, которая препятствует началу движения тела. Эта сила определяется как:
[ F_{\text{трения, макс}} = k \cdot N, ]
где ( N ) — нормальная сила, равная весу тела (в данном случае, так как поверхность горизонтальная). Вес тела можно найти по формуле:
[ N = m \cdot g, ]
где ( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.
Подставим известные значения:
[ N = 1 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 9,8 \, \text{Н}. ]
Максимальная сила трения покоя:
[ F_{\text{трения, макс}} = 0,1 \cdot 9,8 \, \text{Н} = 0,98 \, \text{Н}. ]
Поскольку приложенная сила ( F = 0,5 \, \text{Н} ) меньше максимальной силы трения покоя, тело не будет двигаться, и сила трения будет равна приложенной силе:
[ F_{\text{трения}} = 0,5 \, \text{Н}. ]
2) Когда F = 2 Н:
В этом случае приложенная сила превышает максимальную силу трения покоя, следовательно, тело начнет двигаться. Как только тело начинает двигаться, мы должны рассчитать силу кинетического трения, которая тоже равна:
[ F_{\text{трения, кинетическое}} = k \cdot N = 0,1 \cdot 9,8 \, \text{Н} = 0,98 \, \text{Н}. ]
Таким образом, при движении сила трения остаётся постоянной и равной 0,98 Н.
В итоге:
- Для ( F = 0,5 \, \text{Н} ): сила трения составляет 0,5 Н.
- Для ( F = 2 \, \text{Н} ): сила трения составляет 0,98 Н.