Какой коэффициент трения между грузом и стенкой, если груз массой 5 кг приложен к подвижной вертикальной стенке

Sofiya

37

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать второй закон Ньютона \(F = ma\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса груза и \(a\) - ускорение.

В данном случае, у нас есть груз массой 5 кг и его минимальное ускорение для предотвращения соскальзывания составляет 20 м/с². Также мы знаем ускорение свободного падения, которое равно 10 м/с².

Для того чтобы предотвратить соскальзывание груза вниз по вертикальной стенке, необходимо, чтобы сила трения между грузом и стенкой была не меньше силы тяжести груза.

Первым шагом найдем силу тяжести груза. Используем формулу \(F = mg\), где \(F\) - сила тяжести, \(m\) - масса груза и \(g\) - ускорение свободного падения.

\[F = 5 \, \text{кг} \times 10 \, \text{м/с²} = 50 \, \text{Н}\]

Так как трения не может быть меньше силы тяжести груза, то коэффициент трения может быть найден следующим образом:

\[F_\text{трения} = F = \mu \cdot F_\text{нормы}\]

Где \(\mu\) - коэффициент трения, а \(F_\text{нормы}\) - сила нормальной реакции.

Так как груз приложен к вертикальной стенке, сила нормальной реакции равна силе тяжести груза \(F_\text{нормы} = mg = 50 \, \text{Н}\).

Подставим значения в уравнение:

\[F = \mu \cdot F_\text{нормы} \Rightarrow 50 \, \text{Н} = \mu \cdot 50 \, \text{Н}\]

Теперь найдем коэффициент трения:

\[\mu = \frac{F}{F_\text{нормы}} = \frac{50 \, \text{Н}}{50 \, \text{Н}} = 1\]

Таким образом, коэффициент трения между грузом и стенкой равен 1. Коэффициент трения равен 1, что означает, что сила трения равна силе тяжести груза и минимальное ускорение стенки, которое должно быть приложено, чтобы предотвратить соскальзывание груза вниз, составляет 20 м/с².