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.