СРОЧНО ЗАДАЧА: У нас есть магнит массой 100 г, который находится на вертикальном железном листе и не движется. Какую силу необходимо приложить к магниту, чтобы он двигался равномерно:

1. вверх,
2. вниз?

Магнит притягивается к листу с силой 40 Н, а коэффициент трения между магнитом и листом составляет 0,5.

Физика 11 класс Магнитные поля и силы трения магнит сила Движение трение физика 11 класс вертикальный лист равномерное движение коэффициент трения Новый

Для решения этой задачи нам нужно учитывать несколько сил, действующих на магнит. Давайте разберем шаги по порядку.

1. Определение сил, действующих на магнит:

• Сила тяжести (Fg): Эта сила направлена вниз и рассчитывается по формуле Fg = m * g, где m - масса магнита, а g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).
• Сила притяжения к железному листу (Fp): Эта сила равна 40 Н и направлена вверх.
• Сила трения (Ft): Сила трения направлена вниз и рассчитывается по формуле Ft = μ * N, где μ - коэффициент трения, а N - нормальная сила. В данном случае нормальная сила равна силе притяжения, то есть N = Fp.

2. Расчет сил:

Сначала найдем силу тяжести:

• m = 100 г = 0.1 кг (переводим в килограммы)
• g = 9.81 м/с²
• Fg = 0.1 кг * 9.81 м/с² = 0.981 Н

Теперь найдем силу трения:

• μ = 0.5
• N = Fp = 40 Н
• Ft = μ * N = 0.5 * 40 Н = 20 Н

3. Суммирование сил:

Теперь мы можем рассмотреть ситуации, когда магнит движется:

Движение вверх:

Чтобы магнит двигался вверх с равномерной скоростью, необходимо, чтобы результирующая сила была равна нулю. Это означает, что сила, которую мы прикладываем (F), должна равняться сумме силы тяжести и силы трения:

• F = Fg + Ft = 0.981 Н + 20 Н = 20.981 Н

Движение вниз:

Для того чтобы магнит двигался вниз с равномерной скоростью, сила, которую мы прикладываем, должна быть равна разности силы притяжения и силы трения:

• F = Ft - Fg = 20 Н - 0.981 Н = 19.019 Н

4. Итоговые результаты:

Таким образом, для того чтобы магнит двигался равномерно:

• Вверх: необходимо приложить силу 20.981 Н.
• Вниз: необходимо приложить силу 19.019 Н.