У нас есть два бруска: верхний массой 100 г и нижний массой 200 г. Нижний брусок находится на гладкой горизонтальной поверхности, а между брусками есть трение с коэффициентом 0.25. К нижнему бруску прикладывают постоянную силу F. Ускорение свободного падения g равно 10 м/с2. Какое ускорение будут иметь верхний (a1) и нижний (a2) бруски при различных значениях силы F: 1.25 Н и 0.6 Н? Также, при каком максимальном значении силы F бруски будут двигаться, не проскальзывая относительно друг друга? Ответы нужно указать в м/с2 для ускорений и в Н для силы.

Физика 11 класс Динамика физика 11 класс ускорение брусков трение между брусками сила F коэффициент трения 0.25 движение брусков масса брусков ускорение свободного падения максимальная сила F расчет ускорения Новый

Давайте разберем задачу по шагам.

У нас есть два бруска:

• Верхний брусок (m1) массой 100 г = 0.1 кг.
• Нижний брусок (m2) массой 200 г = 0.2 кг.

Коэффициент трения между брусками составляет 0.25. Теперь найдем максимальную силу трения, которая будет действовать между брусками, чтобы они двигались вместе, не проскальзывая друг относительно друга.

Шаг 1: Найдем силу трения.

Сила трения (Fтр) рассчитывается по формуле:

Fтр = μ * N,

где:

• μ - коэффициент трения (0.25),
• N - нормальная сила, равная весу верхнего бруска (m1 * g).

Теперь подставим значения:

N = m1 * g = 0.1 кг * 10 м/с² = 1 Н.

Тогда:

Fтр = 0.25 * 1 Н = 0.25 Н.

Шаг 2: Максимальная сила F для совместного движения.

Чтобы бруски двигались вместе, сила F должна быть меньше или равна максимальной силе трения:

F ≤ Fтр.

Таким образом, максимальная сила F, при которой бруски будут двигаться без проскальзывания, равна 0.25 Н.

Шаг 3: Рассмотрим случаи с заданными значениями силы F.

Случай 1: F = 1.25 Н.

Сила F больше, чем максимальная сила трения, следовательно, верхний брусок будет проскальзывать относительно нижнего. В этом случае:

1. Для нижнего бруска (m2) действующая сила равна F, и его ускорение a2 можно найти по формуле:

F = m2 * a2.

Тогда:

a2 = F / m2 = 1.25 Н / 0.2 кг = 6.25 м/с².

2. Для верхнего бруска (m1) действующая сила равна силе трения:

Fтр = m1 * a1.

Тогда:

a1 = Fтр / m1 = 0.25 Н / 0.1 кг = 2.5 м/с².

Случай 2: F = 0.6 Н.

Сила F также больше, чем максимальная сила трения, и мы можем использовать те же рассуждения:

1. Для нижнего бруска:

a2 = F / m2 = 0.6 Н / 0.2 кг = 3 м/с².

2. Для верхнего бруска:

a1 = Fтр / m1 = 0.25 Н / 0.1 кг = 2.5 м/с².

Итак, подводим итоги:

• При F = 1.25 Н: a1 = 2.5 м/с², a2 = 6.25 м/с².
• При F = 0.6 Н: a1 = 2.5 м/с², a2 = 3 м/с².
• Максимальная сила F для совместного движения брусков: 0.25 Н.