Определите коэффициент трения при движении бруска по столу, если он движется под действием груза массой 150 г, связанного с ним нитью, перекинутой через блок. Масса бруска 300 г, ускорение при движении тел равно 1 м/с².

Дано:

• Масса бруска: $m_1 = 300\text{ г} = 0{,}3\text{ кг}$

• Масса подвешенного груза: $m_2 = 150\text{ г} = 0{,}15\text{ кг}$

• Ускорение тел: $a = 1\text{ м/с}^2$

• Ускорение свободного падения: $g = 10\text{ м/с}^2$

Найти: коэффициент трения $\mu$.

Решение

Рассмотрим силы, действующие на каждое тело.

1. Силы, действующие на брусок

На брусок, движущийся по горизонтальному столу, действуют сила натяжения нити $T$ и сила трения $F_{\text{тр}}$, направленная против движения.

По второму закону Ньютона:

Сила трения определяется формулой:

Следовательно:

2. Силы, действующие на подвешенный груз

На груз действуют сила тяжести $m_2g$, направленная вниз, и сила натяжения нити $T$, направленная вверх.

По второму закону Ньютона:

Отсюда:

3. Найдём коэффициент трения

Подставим выражение (2) в уравнение (1):

Перенесём слагаемые:

Выразим коэффициент трения:

4. Подставим числовые значения

Ответ:

Коэффициент трения бруска о поверхность стола равен 0,35. Это безразмерная величина, поэтому единицы измерения не указываются.