Какую силу нужно приложить к стальному магниту массой 100 г, чтобы он скользил вниз равномерно по вертикальной стальной

Busya

13

Для решения данной задачи, давайте воспользуемся законом сохранения энергии. При движении магнита вниз, его потенциальная энергия будет превращаться в кинетическую энергию.

Пусть F - сила, которую нужно приложить к магниту, чтобы он скользил вниз равномерно. Тогда механическая работа, совершаемая этой силой, будет равна изменению потенциальной энергии магнита.

Найдем высоту h, на которую сместится магнит, пользуясь соотношением:

mgh = Fd

где m - масса магнита (100 г или 0,1 кг), g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²), h - высота смещения магнита и d - расстояние, на которое сместился магнит.

Теперь выразим силу трения, действующую на магнит:

Fтр = μmg,

где μ - коэффициент трения (0,2), m - масса магнита и g - ускорение свободного падения.

Так как магнит скользит вниз равномерно, то сумма сил, действующих на него, должна быть равна нулю:

F - Fтр = 0.

Подставив значение силы трения, получим:

F - μmg = 0,

откуда F = μmg.

Таким образом, сила, которую нужно приложить к магниту, чтобы он скользил вниз равномерно, равна 0,2 * 0,1 * 9,8 = 0,196 Н (Ньютон).

Итак, чтобы магнит скользил вниз равномерно по вертикальной стальной пластине с коэффициентом трения 0,2, нужно приложить силу 0,196 Н.