Тело массой 2кг скользит с ускорением 1,5 м/с2 по горизонтальной поверхности стола под действием

Ответы на вопрос

Отвечает Агатов Павел.

Для того чтобы найти силу трения между телом и поверхностью стола, нужно проанализировать силы, действующие на оба тела — на скользящее тело массой 2 кг и на груз массой 0,5 кг.

1. Действующие силы

На тело массой 2 кг (массой, которая скользит по столу) действуют следующие силы:

Сила трения $F_{\text{тр}}$ , которая направлена против движения.
Сила натяжения $T$ в шнуре, которая тянет тело вдоль стола.
Нормальная сила $N$ , которая компенсирует силу тяжести и действует перпендикулярно поверхности стола.

Для груза массой 0,5 кг на нем действуют:

Сила тяжести $m_2 g$ , где $m_2 = 0,5 \, \text{кг}$ и $g = 9,8 \, \text{м/с}^2$ .
Сила натяжения $T$ , которая направлена вверх, противодействуя силе тяжести.

2. Составляем уравнения движения

Для тела массой 2 кг:

Используя второй закон Ньютона, $F = ma$ , где $F$ — результирующая сила, $m$ — масса, $a$ — ускорение. Для тела массой 2 кг:

T - F_{\text{тр}} = m_1 a

где $m_1 = 2 \, \text{кг}$ , $a = 1,5 \, \text{м/с}^2$ .

То есть:

T - F_{\text{тр}} = 2 \times 1,5 = 3 \, \text{Н}

(уравнение 1).

Для груза массой 0,5 кг:

Тело массы 0,5 кг находится под воздействием силы тяжести и силы натяжения. Напишем уравнение для этого тела:

m_2 g - T = m_2 a

где $m_2 = 0,5 \, \text{кг}$ , $g = 9,8 \, \text{м/с}^2$ , $a = 1,5 \, \text{м/с}^2$ .

То есть:

0,5 \times 9,8 - T = 0,5 \times 1,5

4,9 - T = 0,75

T = 4,9 - 0,75 = 4,15 \, \text{Н}

(уравнение 2).

3. Решаем систему уравнений

Теперь, имея два уравнения, можем найти силу трения $F_{\text{тр}}$ .

Из уравнения 1:

T - F_{\text{тр}} = 3

Подставим значение $T = 4,15 \, \text{Н}$ из уравнения 2:

4,15 - F_{\text{тр}} = 3

F_{\text{тр}} = 4,15 - 3 = 1,15 \, \text{Н}

Ответ:

Сила трения между телом и поверхностью стола равна 1,15 Н.