Как изменяется сила трения, действующая на справочник от стола, в зависимости от увеличения горизонтальной силы

Пётр

63

Чтобы ответить на ваш вопрос о зависимости силы трения от увеличения горизонтальной силы f прикладываемой учеником, мы можем использовать формулу для силы трения:

\[F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{норм}}\]

где \(F_{\text{тр}}\) - сила трения, \(\mu\) - коэффициент трения между справочником и столом, \(F_{\text{норм}}\) - нормальная сила.

Нормальная сила \(F_{\text{норм}}\) равна произведению массы справочника на ускорение свободного падения \(g\):

\[F_{\text{норм}} = m \cdot g\]

где \(m\) - масса справочника, \(g\) - ускорение свободного падения.

В нашем случае, масса справочника равна 4 кг, а ускорение свободного падения принимается равным приближенно 9.8 м/c^2.

Теперь, используя эти формулы, мы можем составить таблицу значений и построить график зависимости силы трения от увеличения горизонтальной силы.

Предположим, мы возьмем значения горизонтальной силы от 0 до 10 Н (ньютон) с шагом 1 Н. Тогда таблица значений будет выглядеть следующим образом:

\[
\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
\text{Горизонтальная сила (Н)} & F_{\text{норм}} \text{ (Н)} & F_{\text{тр}} \text{ (Н)} \\
\hline
0 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
1 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
2 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
3 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
4 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
5 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
6 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
7 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
8 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
9 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
10 & 4 \cdot 9.8 \approx 39.2 & \mu \cdot 39.2 \\
\hline
\end{array}
\]

Горизонтальная сила и нормальная сила остаются постоянными для всех значений горизонтальной силы, так как масса справочника не меняется. Сила трения \(F_{\text{тр}}\) зависит только от коэффициента трения \(\mu\).

Если мы знаем значение коэффициента трения \(\mu\), то можем умножить его на нормальную силу \(F_{\text{норм}}\) для каждого значения горизонтальной силы, чтобы получить силу трения \(F_{\text{тр}}\).

Для построения графика, мы откладываем значения горизонтальной силы по горизонтальной оси (ось абсцисс) и значения силы трения по вертикальной оси (ось ординат). Затем, соединяем полученные точки на графике.

Обратите внимание, что в реальности значение коэффициента трения \(\mu\) может зависеть от разных факторов, таких как состояние поверхности стола и справочника, а также используемый материал. Поэтому для точного построения графика необходимо знать конкретное значение коэффициента трения.