По столу скользит брусок массой 400 г. начальная скорость бруска 1м/с. коэффициент трения между бруском и столом 0,2.
а) изобразите на чертеже все действующие на брусок силы. какие из них уравновешивают друг друга?
б) чему равна сила действующая на брусок нормальной реакции?
в) чему равна действующая на брусок сила трения?
г) чему равна равнодействующая всех приложенных к бруску сил?
д) чему равно ускорение бруска и как оно направлено?
е) какой путь проедет брусок до остановки?

kolkolkim8a2016 kolkolkim8a2016    1   25.12.2019 09:07    766

Ответы
silverfinn silverfinn  22.12.2023 17:38
а) На чертеже будут изображены следующие силы:
1) Сила тяжести (сила, с которой Земля притягивает брусок, равная m*g, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения);
2) Сила нормальной реакции (сила, с которой стол действует на брусок и перпендикулярна к поверхности стола);
3) Сила трения (сила, возникающая между бруском и столом и противоположна движению бруска);
4) Сила начальной скорости (сила, направленная параллельно поверхности стола и равная массе бруска умноженной на его начальную скорость).

Зависит от вида чертежа и материалов, с которыми работает школьник.

Будем считать, что все силы изображены со стрелками на чертеже.

Силы, которые уравновешивают друг друга:
- Сила нормальной реакции и сила тяжести (если брусок неподвижен или движется с постоянной скоростью, они равны);
- Сила трения и сила начальной скорости (если брусок движется с постоянной скоростью, они равны).

б) Сила нормальной реакции равна силе тяжести и вычисляется по формуле: Fн = m*g, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения (округляем до 10 м/с²).

в) Сила трения вычисляется по формуле: Fтр = μ*Fн, где μ - коэффициент трения между бруском и столом, Fн - сила нормальной реакции. Подставляем значения: Fтр = 0,2*Fн.

г) Равнодействующая всех приложенных к бруску сил - это сумма всех сил, действующих на брусок. В данном случае это: Fр = Fн - Fтр - Fнач.с.

д) Ускорение бруска равно отношению равнодействующей всех приложенных сил к массе бруска. То есть a = Fр/m.

е) Для определения пути, который пройдет брусок до остановки, нужно использовать закон движения тела без начальной скорости и подстановкой значений. Формула для определения пути s = (v^2 - u^2)/(2*a), где v - конечная скорость (равна 0, так как брусок останавливается), u - начальная скорость, a - ускорение. Расчет проводим для проекции на ось, параллельную столу.

Шаги решения:
1) Считаем силу нормальной реакции: Fн = m*g = 0,4 кг * 10 м/с² = 4 Н.
2) Считаем силу трения: Fтр = μ*Fн = 0,2 * 4 Н = 0,8 Н.
3) Считаем равнодействующую сил: Fр = Fн - Fтр - Fнач.с = 4 Н - 0,8 Н - 0,4 Н = 2,8 Н.
4) Считаем ускорение: a = Fр/m = 2,8 Н / 0,4 кг = 7 м/с².
5) Считаем путь до остановки: s = (v^2 - u^2)/(2*a) = (0 - (1 м/с)^2)/(2*7 м/с²) = -1/(2*7) м = -0,071 м. Ответ: 0,071 м (округляем до 0,07 м).

Таким образом:
а) На чертеже изображены четыре силы: сила тяжести, сила нормальной реакции, сила трения и сила начальной скорости.
б) Сила нормальной реакции равна 4 Н.
в) Сила трения равна 0,8 Н.
г) Равнодействующая всех приложенных к бруску сил равна 2,8 Н.
д) Ускорение бруска равно 7 м/с² и направлено в сторону противоположную движению бруска.
е) Брусок проедет путь величиной около 0,07 м до остановки.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика