ID: 00014983
Небольшой брусок покоится на шероховатой наклонной плоскости. Угол наклона этой плоскости к горизонту медленно увеличивают от $5^\circ$ до $10^\circ$. Брусок при этом продолжает покоиться относительно плоскости. Как в процессе изменения угла наклона плоскости изменяются модуль действующей на брусок силы трения и модуль силы нормальной реакции, с которой брусок действует на плоскость?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины (А — сила трения, Б — сила нормальной реакции). Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Брусок лежит на наклонной плоскости и не съезжает — значит, он в равновесии. Раскладываем силу тяжести на две части: одну вдоль плоскости (она тянет брусок вниз по склону) и одну поперёк плоскости (она прижимает брусок к поверхности). Каждую из них уравновешивает своя сила.
Чтобы брусок не соскальзывал, сила трения покоя держит его и в точности равна той части силы тяжести, что тянет вдоль склона: $F_{тр}=mg\sin\alpha$. Когда угол растёт с $5^\circ$ до $10^\circ$, $\sin\alpha$ становится больше, значит и сила трения увеличивается — цифра 1.
Поперёк плоскости брусок прижимает к ней составляющая $mg\cos\alpha$, ей равна сила реакции опоры. По третьему закону Ньютона с такой же по модулю силой брусок давит на плоскость: $N=mg\cos\alpha$. С ростом угла $\cos\alpha$ уменьшается, поэтому эта сила уменьшается — цифра 2.