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
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.
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.
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: 13