Какое значение имеет коэффициент трения скольжения между шайбой и поверхностью льда (обозначено как ? ), если сила

Зарина

6

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится применить второй закон Ньютона и принять во внимание условие равновесия системы шайб.

Первым шагом определим силу, действующую на первую шайбу. По условию задачи, на неё действует сила трения скольжения равная 0,31 Н.

Согласно второму закону Ньютона, учитывая, что шайба находится в состоянии покоя или движется с постоянной скоростью, сумма всех сил, действующих на неё, должна равняться нулю.

Так как шайба находится в состоянии покоя в горизонтальном направлении, сумма горизонтальных сил равна нулю:

\[F_{\text{тр}} = -\mu_s \cdot F_{\text{н}}\]

где \(F_{\text{тр}}\) - сила трения скольжения, \(\mu_s\) - коэффициент трения скольжения, \(F_{\text{н}}\) - нормальная сила (сила, действующая перпендикулярно поверхности), \(n\) - количество шайб сверху.

Для нашей задачи, нормальная сила равномерно распределяется между шайбами сверху. То есть каждая шайба сверху будет оказывать дополнительную силу давления на первую шайбу.

Следовательно, суммарная нормальная сила, действующая на первую шайбу, можно выразить как:

\[F_{\text{н}} = mg + n \cdot (mg) = mg(1 + n)\]

где \(m\) - масса шайбы, \(g\) - ускорение свободного падения (примем \(g \approx 9,8 \, \text{м/с}^2\)).

Подставляя это выражение в уравнение для силы трения скольжения, получаем:

\[0,31 \, \text{Н} = -\mu_s \cdot mg(1 + n)\]

Теперь, чтобы найти значение коэффициента трения скольжения \(\mu_s\), нам необходимо знать массу шайбы \(m\) и количество шайб сверху \(n\).

В задаче сказано, что на шайбу сверху положены \(n\) таких же шайб с силой \(n = 1,7\). Это означает, что \(n\) шайб сверху создают различные давления на первую шайбу. Поэтому для решения задачи необходимо знать подробности о распределении силы от шайб сверху (например, шайбы размещены в один ряд или в несколько рядов, какое расстояние между шайбами, и так далее).

Поэтому без этой информации мы не можем дать окончательный ответ на задачу.

Тем не менее, мы можем сформулировать общую формулу для значения коэффициента трения скольжения \(\mu_s\), если известно, что масса шайбы \(m\) и количество шайб сверху \(n\):

\[\mu_s = \frac{0,31 \, \text{Н}}{mg(1 + n)}\]