schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: определение минимального коэффициента трения
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Наименьший коэффициент трения равен отношению силы трения к силе нормальной реакции опоры. В данной задаче он находится через силы, действующие на грузы в состоянии равновесия.
Подробное решение
Дано:
\(P_1 = 2,4\) Н — вес первого груза;
\(P_2 = 7,4\) Н — вес второго груза.
Найти:
\(f\) — наименьший коэффициент трения.
Решение:
1. Рассмотрим силы, действующие на груз 2. Так как система находится в покое, сила натяжения нити \(T\) равна весу груза 2:
\[T = P_2 = 7,4 \text{ Н}\]
2. Рассмотрим силы, действующие на груз 1. На него действуют:
— сила натяжения нити \(T\), направленная вправо;
— сила трения \(F_{тр}\), направленная влево (препятствует движению);
— сила тяжести (вес) \(P_1\), направленная вниз;
— сила нормальной реакции опоры \(N\), направленная вверх.
3. Условие равновесия груза 1 по горизонтальной оси:
\[T - F_{тр} = 0 \Rightarrow F_{тр} = T = 7,4 \text{ Н}\]
4. Условие равновесия груза 1 по вертикальной оси:
\[N - P_1 = 0 \Rightarrow N = P_1 = 2,4 \text{ Н}\]
5. По закону Амонтона-Кулона сила трения покоя не может превышать максимального значения:
\[F_{тр} \le f \cdot N\]
Чтобы груз оставался в покое, коэффициент трения должен удовлетворять условию:
\[f \ge \frac{F_{тр}}{N}\]
6. Подставим значения:
\[f \ge \frac{7,4}{2,4}\]
\[f \ge 3,0833...\]
Округлим до сотых. Наименьший коэффициент трения:
\[f = 3,08\]
Ответ: 3,08.