Конечно, давай разберем эту задачу вместе. Чтобы ящик двигался равномерно по горизонтальному полу, сила, с которой мальчик толкает ящик, должна компенсировать силу трения, действующую на ящик. Давайте пройдемся по шагам решения:
-
Определим силу трения. Сила трения, которая действует на ящик, определяется по формуле:
где:
- Fтр — сила трения,
- μ — коэффициент трения между ящиком и полом,
- N — сила нормальной реакции, которая равна весу ящика, если он находится на горизонтальной поверхности.
-
Найдем силу нормальной реакции. Поскольку ящик находится на горизонтальном полу, сила нормальной реакции N равна силе тяжести, действующей на ящик. Сила тяжести рассчитывается по формуле:
где:
- m — масса ящика,
- g — ускорение свободного падения, которое приблизительно равно 9.8 м/с².
-
Подставим значение силы нормальной реакции в формулу силы трения. Теперь, когда мы знаем N, можем рассчитать силу трения:
-
Определим силу, с которой мальчик должен толкать ящик. Для равномерного движения ящика по горизонтальному полу, сила, с которой мальчик толкает ящик, должна быть равна силе трения. Поэтому:
- F = Fтр,
- то есть F = μ * m * g.
Таким образом, чтобы ящик двигался равномерно, мальчик должен толкать его с силой, равной произведению коэффициента трения, массы ящика и ускорения свободного падения. Это и есть сила, с которой мальчик должен толкать ящик.