ID: 00003942
Брусок массой 1 кг покоится на горизонтальной поверхности. Какую горизонтальную силу нужно приложить к бруску, чтобы он мог двигаться с ускорением 2 м/с^2 ? Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,1.
Источник: ФИПИ
m = 1 \text{ кг}
a = 2 \text{ м/с}^2
\mu = 0{,}1
g = 10 \text{ м/с}^2
F — ?
На брусок действуют: сила F (вправо), сила трения F_{\text{тр}} (влево), сила тяжести mg (вниз) и сила реакции опоры N (вверх).
Второй закон Ньютона в проекции на ось y (вертикаль):
N - mg = 0 \implies N = mg
Сила трения по закону Амонтона–Кулона:
F_{\text{тр}} = \mu N = \mu m g
Второй закон Ньютона в проекции на ось x (горизонталь):
F - F_{\text{тр}} = ma
Отсюда:
F = ma + \mu m g = m(a + \mu g) = 1 \cdot (2 + 0{,}1 \cdot 10) = 1 \cdot 3 = 3 \text{ Н}
Fт = 3 Н