Какова модуль силы, действующей на брусок массой 2 кг, который начинает двигаться по горизонтальной поверхности под воздействием постоянной горизонтальной силы, если коэффициент трения скольжения между бруском и доской равен 0,1, и за 10 секунд брусок прошел 50 метров?

Физика 11 класс Динамика модуль силы брусок массой 2 кг горизонтальная поверхность коэффициент трения сила трения движение бруска физика 11 класс расчет силы кинематика динамика Новый

Для того чтобы найти модуль силы, действующей на брусок, необходимо учитывать несколько факторов: силу трения, ускорение бруска и внешнюю силу, действующую на него.

Шаг 1: Найдем ускорение бруска.

Мы знаем, что брусок прошел 50 метров за 10 секунд. Используем формулу для расчета перемещения при равномерно ускоренном движении:

S = V0 * t + (a * t^2) / 2

Поскольку брусок начинает движение, начальная скорость V0 равна 0. Подставим известные значения:

• S = 50 м
• t = 10 с
• V0 = 0

Тогда у нас получается:

50 = 0 + (a * 10^2) / 2

Упрощаем уравнение:

50 = 5a

Следовательно, ускорение a:

a = 50 / 5 = 10 м/с²

Шаг 2: Рассчитаем силу трения.

Сила трения определяется по формуле:

Fтр = μ * N

Где:

• μ = 0,1 (коэффициент трения)
• N = mg (нормальная сила)

Нормальная сила N равна весу бруска:

N = m * g = 2 кг * 9,8 м/с² = 19,6 Н

Теперь подставим в формулу для силы трения:

Fтр = 0,1 * 19,6 Н = 1,96 Н

Шаг 3: Рассчитаем результирующую силу.

Согласно второму закону Ньютона, результирующая сила F равна произведению массы на ускорение:

F = m * a

Подставим значения:

F = 2 кг * 10 м/с² = 20 Н

Шаг 4: Найдем модуль силы, действующей на брусок.

Сила, действующая на брусок, должна преодолевать силу трения и обеспечивать ускорение. То есть:

Fдейств = F + Fтр

Где:

• F = 20 Н (результирующая сила)
• Fтр = 1,96 Н (сила трения)

Подставляем значения:

Fдейств = 20 Н + 1,96 Н = 21,96 Н

Ответ: Модуль силы, действующей на брусок, равен 21,96 Н.