На наклонной плоскости с углом при основании 45 градусов лежит предмет массой 40 кг.определите силу трения покоя.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила трения покоя, действующая на предмет, составляет 277.19 Н (при g=9.8 м/с2g equals 9.8 м/с squared) или 282.84 Н (при g=10 м/с2g equals 10 м/с squared). ️ Шаг 1: Анализ сил на наклонной плоскости На тело, находящееся на наклонной плоскости, действуют три основные силы: сила тяжести Pmodified cap P with right arrow above, сила нормальной реакции опоры Nmodified cap N with right arrow above и сила трения покоя Fтрmodified cap F with right arrow above sub т р end-sub. Для того чтобы тело оставалось в покое, сумма всех сил должна быть равна нулю согласно первому закону Ньютона. Сила тяжести раскладывается на две составляющие:

  1. Перпендикулярная плоскости: Py=mgcos(α)cap P sub y equals m g cosine open paren alpha close paren Параллельная плоскости (скатывающая сила): Px=mgsin(α)cap P sub x equals m g sine open paren alpha close paren

️ Шаг 2: Определение условия равновесия Сила трения покоя всегда направлена в сторону, противоположную возможному движению. В данном случае она уравновешивает скатывающую составляющую силы тяжести. Следовательно, модуль силы трения покоя равен: Fтр=mgsin(α)cap F sub т р end-sub equals m g sine open paren alpha close paren️ Шаг 3: Математический расчет Подставим известные значения: m=40 кгm equals 40 кг, α=45alpha equals 45 raised to the composed with power, g9.8 м/с2g is approximately equal to 9.8 м/с squared. Из тригонометрии известно, что sin(45)=220.7071sine open paren 45 raised to the composed with power close paren equals the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction is approximately equal to 0.7071 . Выполним расчет: Fтр=409.8sin(45)cap F sub т р end-sub equals 40 center dot 9.8 center dot sine open paren 45 raised to the composed with power close paren Fтр=3920.7071277.19 Нcap F sub т р end-sub equals 392 center dot 0.7071 is approximately equal to 277.19 НЕсли в расчетах используется округленное значение g=10 м/с2g equals 10 м/с squared: Fтр=40100.7071282.84 Нcap F sub т р end-sub equals 40 center dot 10 center dot 0.7071 is approximately equal to 282.84 Н Ответ: Сила трения покоя равна 277.19 Н. Нужно ли рассчитать минимальный коэффициент трения, при котором этот предмет удержится на плоскости без скольжения?

Форма ответа

Ваш аватар