Яку силу необхідно застосувати до тіла масою 0,6 кН, щоб рухати його рівномірно по горизонтальній поверхні

  • 31
Яку силу необхідно застосувати до тіла масою 0,6 кН, щоб рухати його рівномірно по горизонтальній поверхні з коефіцієнтом тертя 0,3?
Радио
23
Щоб рухати тіло рівномірно, сила, яку ми застосуємо, повинна бути рівна силі тертя на тіло. Сила тертя може бути обчислена за формулою:

\[F_{\text{тер}} = \mu \cdot F_{\text{норм}}\]

де \(F_{\text{тер}}\) - сила тертя, \(\mu\) - коефіцієнт тертя, \(F_{\text{норм}}\) - сила нормалі, яка діє на тіло.

Так як ми рухаємо тіло по горизонтальній поверхні, і сила тяжіння спрямована вертикально вниз, сила нормалі буде рівна силі тяжіння. Сила нормалі може бути обчислена за формулою:

\[F_{\text{норм}} = m \cdot g\]

де \(m\) - маса тіла, \(g\) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

Запишемо співвідношення сил:

\[F_{\text{тер}} = F_{\text{норм}}\]

\[ \mu \cdot F_{\text{норм}} = m \cdot g\]

Підставимо значення маси тіла:

\[\mu \cdot F_{\text{норм}} = 0,6 \, \text{кН} \cdot g\]

Тепер визначимо силу нормалі:

\[F_{\text{норм}} = 0,6 \, \text{кН} \cdot g\]

\[F_{\text{норм}} = 0,6 \, \text{кН} \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]

\[F_{\text{норм}} = 5,88 \, \text{кН м/с²}\]

Та підставимо значення сили нормалі в співвідношення сил, щоб знайти силу тертя:

\[\mu \cdot 5,88 \, \text{кН м/с²} = m \cdot g\]

Підставимо значення коефіцієнта тертя:

\(0,3 \cdot 5,88 \, \text{кН м/с²} = m \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\)

Тепер вирішимо це рівняння відносно маси \(m\):

\[0,3 \cdot 5,88 \, \text{кН м/с²} = m \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]

\[1,764 \, \text{кН м/с²} = m \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]

Поділимо обидві частини на \(9,8 \, \text{м/с²}\):

\[m = \frac{1,764 \, \text{кН м/с²}}{9,8 \, \text{м/с²}}\]

Розрахуємо значення маси:

\[m \approx 0,18 \, \text{кН} = 180 \, \text{Н}\]

Отже, сила, яку необхідно застосувати до тіла, масою 0,6 кН, щоб рухати його рівномірно по горизонтальній поверхні з коефіцієнтом тертя 0,3, дорівнює приблизно 180 Н.