Как изменится сила трения скольжения, если брусок движется по горизонтальной поверхности под действием силы 20 Н, приложенной под углом 45 градусов к горизонту, и эта сила уменьшится в два раза, при коэффициенте трения 0.1?

Физика 8 класс Сила трения сила трения брусок горизонтальная поверхность сила 20 Н угол 45 градусов уменьшение силы коэффициент трения 0.1 Новый

Чтобы понять, как изменится сила трения скольжения, давайте рассмотрим ситуацию подробнее. У нас есть брусок, который движется по горизонтальной поверхности под действием силы, приложенной под углом. Начнем с определения всех сил, действующих на брусок.

Шаг 1: Определение составляющих силы

Сила 20 Н приложена под углом 45 градусов к горизонту. Мы можем разложить эту силу на две составляющие:

• Горизонтальная составляющая: Fgx = F * cos(45°)
• Вертикальная составляющая: Fgy = F * sin(45°)

Подставим значение силы:

• Fgx = 20 Н * cos(45°) = 20 Н * (1/√2) ≈ 14.14 Н
• Fgy = 20 Н * sin(45°) = 20 Н * (1/√2) ≈ 14.14 Н

Шаг 2: Определение нормальной силы

Нормальная сила (N) - это сила, с которой поверхность действует на брусок. Она равна весу бруска минус вертикальная составляющая приложенной силы:

• N = mg - Fgy

Где mg - вес бруска. Если мы не знаем массу бруска, то можно записать так:

• N = mg - 14.14 Н

Шаг 3: Вычисление силы трения

Сила трения скольжения (Fтр) определяется по формуле:

• Fтр = μ * N

Где μ - коэффициент трения (в нашем случае 0.1). Подставим значение нормальной силы:

• Fтр = 0.1 * (mg - 14.14 Н)

Шаг 4: Уменьшение силы

Теперь, если сила уменьшится в два раза, она станет равной 10 Н. Давайте снова разложим эту силу:

• Fgx = 10 Н * cos(45°) ≈ 7.07 Н
• Fgy = 10 Н * sin(45°) ≈ 7.07 Н

Теперь пересчитаем нормальную силу:

• N = mg - 7.07 Н

И теперь можем вычислить новую силу трения:

• Fтр = 0.1 * (mg - 7.07 Н)

Шаг 5: Сравнение сил трения

Теперь мы можем сравнить обе силы трения:

• Первая сила трения: Fтр1 = 0.1 * (mg - 14.14 Н)
• Вторая сила трения: Fтр2 = 0.1 * (mg - 7.07 Н)

Таким образом, когда сила уменьшилась, нормальная сила возросла, и следовательно, сила трения уменьшилась. Это можно заметить, так как при уменьшении вертикальной составляющей силы, нормальная сила увеличивается, что приводит к снижению силы трения.

Таким образом, сила трения скольжения уменьшится, когда сила, действующая на брусок, уменьшится в два раза.