Тема . №22 Механика. МКТ и термодинамика (Расчетная задача)

.03 Динамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №22 механика. мкт и термодинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#133635

Коробка со сборниками ЕГЭ по физике массой 40 кг стоит на горизонтальном полу. Коэффициент трения между полом и данной коробкой равен 0,25. Артем Витальевич прикладывает силу F к коробке. Сдвинется ли она с места? Какова сила трения между коробкой и полом? Рассмотрите следующие варианты:
1) Сила F = 80 Н и направлена горизонтально;
2) Сила F = 180 Н и направлена горизонтально;
3) Сила F = 80 Н и направлена вверх под углом   ∘
30 к горизонту

Источники: Школково. Тренировочные задания

Показать ответ и решение

PIC

По второму закону Ньютона:

⃗Fтр+ ⃗F + m⃗g+ N⃗= m ⃗a

Спроецируем уравнение на ось Оy:

Oy :N − mg = 0

Сила нормальной реакции пола равна:

N = mg = 40⋅10= 400 Н,

где m  – масса коробки.
Макисмальная сила трения, которая препятствует движению коробки, равна:

Fтрmax = μN = 0,25 ⋅400 = 100 Н,

где μ  – коэффициент трения между коробкой и полом.
Теперь рассмотрим каждый случай.
1. Сила F  = 80 Н, направленная горизонтально.
В этом случае сила F меньше силы трения:

F = 80 H< Fтрmax = 100 Н.

Следовательно, коробка не сдвинется с места. Сила трения в этом случае равна приложенной силе:

Fтрпок =80 Н.

2. Сила F  = 180 Н, направленная горизонтально.
В этом случае сила F больше силы трения покоя:

F = 180 Н > Fтрmax = 100 Н.

Следовательно, коробка сдвинется с места. При этом сила трения скольжения будет равна:

Fтрскольж = 100 Н.

3. Сила F  = 80 Н, направленная вверх под углом  ∘
30 к горизонту.

PIC

По второму закону Ньютона:

F⃗ + ⃗F + m⃗g+ N⃗= m ⃗a
 тр

Спроецируем уравнение на ось Оy:

Oy :F sinα − mg +N = 0

N = mg − F sin α

Cила нормальной реакции:

N = 40⋅10− 80⋅0,5= 360 Н.

Максимальная сила трения:

Fтрmax = μN = 0,25⋅360= 90 Н.

Сравним с горизонтальной компонентой силы:

                √3-
Fx = F cos30∘ = 80⋅-2 ≈69,28 Н.

Поскольку Fx  = 69,28 Н < F трmax  = 90 Н, коробка не сдвинется. Сила трения в этом случае равна горизонтальной составляющей силы:

Fтрпок = 69,28 Н.
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!