Сила Трения

Задание №2. Динамика

№2. Задание 2

ID: 00014524

Тело массой $$1$$ кг движется по горизонтальной плоскости. На тело действует сила $$F$$ под углом $\alpha = 30°$ к горизонту, направленная вниз от горизонта (тело прижимается к плоскости, см. рисунок). Коэффициент трения между телом и плоскостью равен $$0{,}4$$ . Каков модуль силы $$F$$ , если модуль силы трения, действующей на тело, равен $$6$$ Н?

Ответ дайте в ньютонах.

Рисунок к заданию 2 ЕГЭ по физике — Сила Трения

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Это «обратная» задача к предыдущей: теперь известна сила трения ( $$6$$ Н), а ищем саму силу $$F$$ . По рисунку сила направлена под углом $$30°$$ вниз — она прижимает тело к полу, поэтому реакция опоры больше веса.

Распутываем цепочку с конца: из трения находим $$N$$ , а из $$N$$ — силу $$F$$ .

Шаг 1. Реакция опоры N из силы трения

$F_{тр} = \mu N \;\Rightarrow\; N = \frac{F_{тр}}{\mu} = \frac{6}{0{,}4} = 15 \text{ Н}.$

Шаг 2. Из вертикали находим F

Раз сила прижимает (направлена вниз), по вертикали: реакция $$N$$ вверх уравновешивает вес и проекцию силы:

$N = mg + F\sin\alpha \;\Rightarrow\; F\sin\alpha = N - mg = 15 - 10 = 5 \text{ Н}.$

$F = \frac{5}{\sin 30°} = \frac{5}{0{,}5} = 10 \text{ Н}.$

Ответ

Другие задания по теме «Сила Трения» (8)