ID: 00004913
Точечное тело равномерно тянут по шероховатой поверхности, изображённой на рисунке, прикладывая к телу внешнюю силу, которая всё время параллельна поверхности. Коэффициент трения между бруском и поверхностью одинаков на всём пути.
Определите, как изменятся модуль действующей на тело силы трения и модуль действующей на него силы тяжести после перехода тела с горизонтальной поверхности на наклонную.
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Сила тяжести. Масса m и g не изменяются:
F_{\text{тяж}} = mg = \text{const}
Сила тяжести не изменяется.
На горизонтальной поверхности. Второй закон Ньютона перпендикулярно поверхности (a_{\perp}=0):
N_1 = mg
F_{\text{тр1}} = \mu N_1 = \mu mg
На наклонной плоскости. Сила F параллельна плоскости — в нормальном направлении не участвует. Перпендикулярно плоскости (a_{\perp}=0):
N_2 = mg\cos\alpha
F_{\text{тр2}} = \mu N_2 = \mu mg\cos\alpha
Так как 0 \lt \alpha \lt 90°: \cos\alpha \lt 1, поэтому N_2 \lt N_1 и:
F_{\text{тр2}} = \mu mg\cos\alpha \lt \mu mg = F_{\text{тр1}}
Сила трения уменьшается.