Какой коэффициент трения у ящика с пакетами молока массой 15 кг, который находится на наклонной плоскости, если максимальный угол наклона, при котором ящик остается неподвижным, равен 60 градусов? Какие значения имеет сила трения и сила реакции опоры?

Физика 9 класс Коэффициент трения на наклонной плоскости коэффициент трения наклонная плоскость сила трения сила реакции опоры угол наклона физика 9 класс ящик с молоком масса ящика неподвижное состояние Новый

Чтобы найти коэффициент трения у ящика с пакетами молока, который находится на наклонной плоскости, нам нужно использовать некоторые физические принципы. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Определение сил, действующих на ящик

На ящик действуют следующие силы:

• Сила тяжести (mg), направленная вниз.
• Сила реакции опоры (N), направленная перпендикулярно к поверхности наклонной плоскости.
• Сила трения (Fтр), направленная вверх по плоскости, которая препятствует скольжению ящика.

Шаг 2: Разложение силы тяжести

Сила тяжести может быть разложена на две составляющие:

• Сила, действующая вдоль наклонной плоскости: Fпараллельная = mg * sin(θ), где θ – угол наклона (60 градусов).
• Сила, действующая перпендикулярно к наклонной плоскости: Fперпендикулярная = mg * cos(θ).

Шаг 3: Определение силы реакции опоры

Сила реакции опоры равна перпендикулярной составляющей силы тяжести:

N = mg * cos(θ)

Шаг 4: Условие равновесия

Ящик остается неподвижным, когда сила трения равна силе, действующей вдоль плоскости:

Fтр = Fпараллельная

Также сила трения выражается через коэффициент трения (μ) и силу реакции опоры:

Fтр = μ * N

Шаг 5: Подстановка значений

Теперь подставим значения:

• Масса ящика, m = 15 кг
• Ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с²
• Угол наклона, θ = 60 градусов

Сначала найдем силу реакции опоры:

N = 15 кг * 9.8 м/с² * cos(60°)

Так как cos(60°) = 0.5, то:

N = 15 * 9.8 * 0.5 = 73.5 Н

Теперь найдем силу, действующую вдоль наклонной плоскости:

Fпараллельная = 15 кг * 9.8 м/с² * sin(60°)

Так как sin(60°) ≈ 0.866, то:

Fпараллельная = 15 * 9.8 * 0.866 ≈ 127.3 Н

Шаг 6: Уравнение равновесия

Теперь мы можем записать уравнение:

μ * N = Fпараллельная

Подставим найденные значения:

μ * 73.5 Н = 127.3 Н

Отсюда находим коэффициент трения:

μ = 127.3 Н / 73.5 Н ≈ 1.73

Ответ:

Коэффициент трения μ ≈ 1.73.

Сила трения Fтр ≈ 127.3 Н, а сила реакции опоры N ≈ 73.5 Н.