На земле лежат вплотную два одинаковых бревна цилиндрической формы. Сверху кладут такое же бревно. При каком коэффициенте трения u между ними они начнут раскатываться? При этом бревна не скользят по земле.
Физика 8 класс Коэффициент трения и движение тел коэффициент трения брёвна цилиндрическая форма раскатывание физика 8 класс статическое трение условия движения силы трения Новый
Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть силы, действующие на бревна, и условия, при которых они начнут раскатываться.
Предположим, что у нас есть три одинаковых бревна, которые обозначим как B1, B2 и B3. Бревна B1 и B2 лежат на земле, а бревно B3 лежит сверху на B1 и B2.
Сначала определим, какие силы действуют на бревна:
Теперь рассмотрим, что произойдет, если мы начнем прикладывать силу к бревну B3. Бревно B3 будет пытаться скатиться вниз по бревнам B1 и B2, и для этого ему нужно преодолеть силу трения между ними.
Сила трения, действующая между бревнами, определяется как:
Fт = u * N
где:
Таким образом, сила трения между бревнами B1 и B2 равна:
Fт = u * mg
Теперь, чтобы бревна начали раскатываться, необходимо, чтобы сила, действующая на бревно B3, превышала силу трения. Поскольку бревна B1 и B2 не скользят по земле, то на них также действует сила трения с землёй, которая равна:
Fт,земля = u * (2mg)
где 2mg - это вес двух бревен B1 и B2.
Для того чтобы бревна начали раскатываться, необходимо, чтобы:
Fт > Fт,земля
Подставим значения:
u * mg > u * (2mg)
Сократим на mg (при условии, что m не равно 0):
u > 2u
Таким образом, у нас получается неравенство, которое не имеет смысла. Это значит, что бревна не смогут раскатиться, если коэффициент трения между ними меньше, чем 0.5. Следовательно, для того чтобы бревна начали раскатываться, коэффициент трения должен быть больше 0.5.
Таким образом, ответ на вопрос: бревна начнут раскатываться, если коэффициент трения u будет больше 0.5.