Динамика

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

ID: 00016607

На шероховатой горизонтальной поверхности находится тело массой $$3$$ кг. К нему приложена горизонтально направленная сила, модуль которой равен $$8$$ Н. Коэффициент трения между поверхностью и телом равен $$0{,}2$$ . Модуль приложенной к телу силы увеличивают до $$10$$ Н, не изменяя её направления.

Как изменятся в результате этого модуль ускорения тела и модуль действующей на тело силы трения?

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.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Сначала проверим, а движется ли тело вообще. Максимальное трение покоя $\mu mg = 0{,}2\cdot 3\cdot 10 = 6$ Н. Сила $$8$$ Н больше — тело уже скользит. А у скользящего тела сила трения скольжения $\mu mg$ постоянна и от величины тяги не зависит. Это и есть ключ ко второй величине.

Шаг 1. Ускорение тела

По второму закону Ньютона $a = \dfrac{F - F_{\text{тр}}}{m}$ , где $F_{\text{тр}} = \mu mg = 6$ Н. Было: $a_1 = \dfrac{8 - 6}{3} \approx 0{,}67$ м/с $$^2$$ . Стало: $a_2 = \dfrac{10 - 6}{3} \approx 1{,}33$ м/с $$^2$$ . Тяга выросла, трение прежнее — ускорение увеличилось. Ускорение увеличится.

Шаг 2. Сила трения

Тело скользит и до, и после, а сила трения скольжения $F_{\text{тр}} = \mu mg = 6$ Н зависит только от прижима ( $$mg$$ ) и коэффициента $\mu$ — мы их не трогали. От того, сильнее ли мы тянем, она не меняется. Сила трения не изменится.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Динамика» (8)