Дано:

m = 2 \text{ кг}, угол \alpha = 30°, \mu = 0{,}2, F_{\text{тр}} = 2{,}8 \text{ Н}. Брусок движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы F, направленной под углом \alpha к горизонту.

Найти:

модуль силы F — ?

Решение:

Запишем уравнение равновесия по оси y (вертикаль, вверх):

N + F\sin\alpha - mg = 0

N = mg - F\sin\alpha

Сила трения скольжения:

F_{\text{тр}} = \mu N = \mu(mg - F\sin\alpha)

Запишем второй закон Ньютона по оси x (горизонталь). При поступательном движении с ускорением a:

F\cos\alpha - F_{\text{тр}} = ma

Однако нам дана сила трения F_{\text{тр}} = 2{,}8 Н как числовое значение. Используем это:

F_{\text{тр}} = \mu(mg - F\sin\alpha)

2{,}8 = 0{,}2(2 \cdot 10 - F \cdot \sin 30°)

2{,}8 = 0{,}2(20 - 0{,}5F)

14 = 20 - 0{,}5F

0{,}5F = 6

F = 12 \text{ Н}