Какой коэффициент трения между бруском и склоном горки, если брусок массой 20 кг перемещается равномерно по горке

  • 11
Какой коэффициент трения между бруском и склоном горки, если брусок массой 20 кг перемещается равномерно по горке под действием постоянной силы, направленной параллельно поверхности горки? Модуль приложенной силы равен 204 Н, а угол наклона горки к горизонту составляет 60°. Ответ округлите до десятых долей.
Путник_С_Звездой_3694
31
Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы динамики и закон сохранения энергии. Для начала найдем силу трения, действующую на брусок.

Первым шагом будет определение составляющей силы, направленной вдоль поверхности склона горки. Так как угол наклона горки к горизонту составляет 60°, то составляющая силы F, действующая вдоль поверхности горки, будет равна F*cos(60°).

Теперь найдем вес бруска. Вес - это сила, направленная вертикально вниз, и он равен m*g, где m - масса бруска, а g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/c²).

Используя закон сохранения энергии, можно сказать, что работа приложенной силы равна изменению потенциальной энергии бруска. Так как брусок перемещается равномерно, то изменение потенциальной энергии равно нулю. Работа силы трения также равна нулю, так как трение не совершает работу на равномерно движущийся объект. Таким образом, работа приложенной силы равна нулю.

Работа силы вычисляется как произведение модуля силы на перемещение, умноженное на косинус угла между ними: \(W = F \cdot s \cdot \cos(\theta)\), где W - работа, F - сила, s - перемещение, \(\theta\) - угол между силой и перемещением.

Так как работа приложенной силы равна нулю, справедливо равенство \(F \cdot s \cdot \cos(\theta) = 0\). Мы знаем, что сила F равна F*cos(60°), поэтому можем записать следующее равенство: \(F \cdot s \cdot \cos(60°) = 0\).

Теперь найдем силу трения, используя данное равенство. Разделим обе части уравнения на cos(60°): \(F \cdot s = 0\). Так как cos(60°) не равно нулю, получаем, что сила трения F_muliple_s равна нулю.

Таким образом, коэффициент трения между бруском и склоном горки равен нулю.

Ответ: \(\mu = 0\)