Сколько горизонтальных сил необходимо приложить к ящику, вес которого составляет 10 кг, чтобы он равномерно

Vodopad

62

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо учесть несколько физических законов и соотношений. Одним из таких законов является второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение: \(F = m \cdot a\).

В данном случае, чтобы ящик двигался равномерно и прямолинейно, сумма всех горизонтальных сил должна быть равна нулю. Мы можем выразить эту сумму сил следующим образом: \(F_{\text{сумма}} = F_{\text{тяги}} - F_{\text{трения}} = 0\).

Прежде всего, определим силу трения, которая работает против движения ящика. Формула для силы трения: \(F_{\text{трения}} = \mu \cdot N\), где \(\mu\) - коэффициент трения, а \(N\) - нормальная сила, действующая на ящик. Когда ящик движется по горизонтальной поверхности без подъемов или спусков, нормальная сила равна весу ящика: \(N = mg\).

С учетом этого, мы можем записать уравнение: \(F_{\text{тяги}} - F_{\text{трения}} = 0\). Известно, что вес ящика составляет 10 кг, поэтому \(m = 10\) кг, и коэффициент трения равен 0,2, поэтому \(\mu = 0,2\).

Подставляя эти значения в уравнение, получаем: \(F_{\text{тяги}} - 0,2 \cdot 10 \cdot 9,8 = 0\).

Далее, решаем уравнение относительно \(F_{\text{тяги}}\):

\[F_{\text{тяги}} = 0,2 \cdot 10 \cdot 9,8\]

Выполняем вычисления:

\[F_{\text{тяги}} = 0,2 \cdot 10 \cdot 9,8 = 19,6 \, \text{Н}\]

Таким образом, чтобы ящик равномерно и прямолинейно двигался по шероховатой горизонтальной поверхности с коэффициентом трения 0,2, необходимо приложить силу тяги равную 19,6 Н.