Тема . Механика. Динамика и Статика

.10 Наклонная плоскость

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#113151

Призма находится на горизонтальной поверхности шероховатого стола (см. рисунок). На поверхность призмы, наклонённую под углом α  к горизонту, положили брусок массой m  и отпустили. Он стал соскальзывать, а призма осталась в покое. Коэффициент трения скольжения между бруском и призмой равен μ  . Найти силу трения между призмой и столом. Какие физические законы Вы использовали при решении задачи? Обоснуйте их применение в данном случае.

PIC

Источники: Всеросс., 2020, МЭ, 11

Показать ответ и решение

Изобразим силы, действующие на призму и брусок. На брусок действует сила тяжести mg  , нормальная сила реакции опоры N  , Fтр1  – сила трения со стороны призмы. На призму действует сила тяжести Mg  , нормальная сила реакции опоры со стороны стола N ст  , вес бруска P  , сила трения со стороны бруска F тр2  , сила трения со стороны стола Fтр.ст  .

PIC

При этом, по третьему закону Ньютона P = N  , Fтр1 = Fтр2  .
Запишем второй закон Ньютона для бруска

m ⃗g+ ⃗N + ⃗Fтр1 =m ⃗a,

где a  – ускорение бруска.
Спроецируем на ось y  :

N − mg cosα = 0⇒  N =mg cosα.

Сила трения же равна

Fтр = Fтр1 = μN = μmg cosα

Запишем второй закон Ньютона для призмы

M ⃗g+ ⃗P +N⃗ст +F⃗тр2+ ⃗Fтр. ст = M ⃗A,

где M  – масса призмы, A  – ускорение призмы.
Так как призма покоится, то A = 0  . Спроецируем второй закон Ньютона на ось z  :

F тр. ст+ Fтр2cosα − P sinα = 0⇒ Fтр. ст = P sinα − Fтр2cosα,

с учётом предыдущих уравнений

F тр. ст = mg cosα sinα − μmg cosαcosα =mg cosα(sinα − μ cosα )
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!