Динамика

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

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

Решение

Идея

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.

А — сила трения

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.

Б — сила нормальной реакции

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.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Динамика» (8)