Можно без рисунка

На горизонтальной поверхности находятся два тела, связанных ниткой. Масса первого тела равна 4 кг, а второго 2 кг. На большое тело параллельно поверхности действует сила тяги 18 N, в результате чего тела получают ускорение 1 м/с².

1. Какие силы действуют на оба тела?
2. Какой коэффициент трения между телами и поверхностью?
3. Какова сила натяжения в нити?
4. Какую силу нужно приложить к меньшему телу, чтобы они двигались равномерно?

Физика 11 класс Динамика движение тел силы действующие на тела коэффициент трения сила натяжения в нити равномерное движение тел Новый

Давайте разберем задачу по шагам.

1. Определение сил, действующих на оба тела.

На каждое тело действуют следующие силы:

• Сила тяжести (mg), направленная вниз.
• Сила нормальной реакции (N), направленная вверх.
• Сила трения (Fтр), направленная против движения.
• Сила натяжения нити (T), действующая на второе тело.

Для первого тела (4 кг):

• Сила тяжести: Fтяжести = 4 кг * 9.8 м/с² = 39.2 Н.

Для второго тела (2 кг):

• Сила тяжести: Fтяжести = 2 кг * 9.8 м/с² = 19.6 Н.

2. Расчет силы трения.

Сначала найдем общую массу системы:

• m = 4 кг + 2 кг = 6 кг.

Теперь используем второй закон Ньютона для всей системы:

• F = ma, где F - это результирующая сила.
• Результирующая сила: F = 18 Н - Fтр.
• Подставим: 18 Н - Fтр = 6 кг * 1 м/с².
• 18 Н - Fтр = 6 Н.
• Fтр = 18 Н - 6 Н = 12 Н.

Сила трения определяется как Fтр = μN, где μ - коэффициент трения, N - нормальная сила. Для первого тела:

• N = Fтяжести первого тела = 39.2 Н.

Тогда:

• 12 Н = μ * 39.2 Н.
• μ = 12 Н / 39.2 Н ≈ 0.306.

3. Сила натяжения в нити.

Теперь найдем силу натяжения (T). Рассмотрим второе тело (2 кг):

• Для второго тела: T - Fтр = ma.
• Тогда T - 12 Н = 2 кг * 1 м/с².
• T - 12 Н = 2 Н.
• T = 2 Н + 12 Н = 14 Н.

4. Сила, необходимая для равномерного движения меньшего тела.

Для равномерного движения сила, действующая на меньшее тело, должна быть равна силе трения, так как при равномерном движении ускорение равно нулю:

• Сила, необходимая для равномерного движения = Fтр = 12 Н.

Таким образом, мы нашли все необходимые величины:

• Силы, действующие на оба тела: сила тяжести, нормальная сила, сила трения и сила натяжения.
• Коэффициент трения между телами и поверхностью: примерно 0.306.
• Сила натяжения в нити: 14 Н.
• Сила, необходимая для равномерного движения меньшего тела: 12 Н.