Динамика

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

ID: 00001314

По наклонной плоскости, составляющей угол α с горизонтом, скользит тело. Угол, который составляет наклонная плоскость с горизонтом, увеличили. Как изменятся при этом сила трения и сила нормальной реакции опоры, действующие на тело? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Динамика

Источник: ФИПИ

Решение

Разложим силу тяжести $$mg$$ на составляющие: вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей. В прямоугольном треугольнике угол между $$mg$$ и нормалью к плоскости равен $\alpha$ , откуда:

$mg_\perp = mg \cos\alpha, \quad mg_\parallel = mg \sin\alpha$

Поскольку тело скользит вдоль плоскости, по перпендикулярному направлению ускорение равно нулю. Второй закон Ньютона перпендикулярно плоскости:

$N - mg\cos\alpha = 0 \quad \Rightarrow \quad N = mg\cos\alpha$

При увеличении угла $\alpha$ косинус уменьшается:

$\alpha\uparrow \Rightarrow \cos\alpha\downarrow \Rightarrow N = mg\cos\alpha\ \downarrow$

Сила нормальной реакции уменьшается.

Сила трения скольжения по закону Амонтона–Кулона:

$F_\text{тр} = \mu N = \mu mg\cos\alpha$

При увеличении $\alpha$ величина $\cos\alpha$ уменьшается:

$F_\text{тр} = \mu mg\cos\alpha\ \downarrow$

Сила трения скольжения тоже уменьшается.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Динамика» (8)