Как изменится сила трения скольжения бруска о стол при переворачивании с первой грани на вторую, если площадь первой

Fedor

38

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать физический закон трения скольжения, который связывает силу трения с нормальной силой и коэффициентом трения.

Сила трения скольжения можно выразить следующей формулой:

\[F_{тр} = \mu_{тр} \cdot F_{н}\]

где \(F_{тр}\) - сила трения,
\(\mu_{тр}\) - коэффициент трения скольжения,
\(F_{н}\) - нормальная сила.

В данной задаче нормальная сила остается неизменной, так как вес бруска ничему не меняется при его переворачивании. Поэтому мы можем сосредоточиться только на изменении коэффициента трения и как это повлияет на силу трения.

Исходя из условий задачи, у нас есть следующие изменения:
- Площадь первой грани \(S_1\) в два раза меньше площади второй грани \(S_2\).
- Коэффициент трения о поверхность стола \(\mu_1\) в два раза больше, чем коэффициент трения о поверхности второй грани \(\mu_2\).

Формулируем вопрос задачи: Как изменится сила трения скольжения при переворачивании бруска с первой грани на вторую?

Поскольку нормальная сила не меняется, сравним силы трения скольжения \(F_{тр_1}\) и \(F_{тр_2}\), действующие на первой и второй гранях бруска соответственно.

1. Для первой грани, сила трения скольжения будет равна:
\[F_{тр_1} = \mu_1 \cdot F_{н}\]

2. Для второй грани, сила трения скольжения будет равна:
\[F_{тр_2} = \mu_2 \cdot F_{н}\]

Теперь сравним \(F_{тр_1}\) и \(F_{тр_2}\). У нас есть:

\[\dfrac{F_{тр_2}}{F_{тр_1}} = \dfrac{\mu_2 \cdot F_{н}}{\mu_1 \cdot F_{н}} = \dfrac{\mu_2}{\mu_1}\]

Исходя из условий задачи, коэффициент трения \(\mu_1\) больше, чем \(\mu_2\), а значит, отношение \(\dfrac{\mu_2}{\mu_1}\) меньше единицы.

Получается, что отношение сил трения скольжения будет меньше единицы. Таким образом, сила трения скольжения уменьшится при переворачивании бруска с первой грани на вторую.

Ответ: 2) Сила трения скольжения уменьшится в два раза при переворачивании бруска с первой грани на вторую.