Прыклад пытанняў па сіле трэння

6 прыкладаў пытанняў па сіле трэння

1. Блок масай 1 кг знаходзіцца ў стане спакою на шурпатай роўнай паверхні. Каэфіцыент статычнага трэння роўны 0,4, а паскарэнне сілы цяжару — 10 м/с.²Вызначце (а) велічыню сілы статычнага трэння (б) мінімальную сілу расцяжэння F, каб блок пачаў рухацца!
Абмеркаванне
Гэта вядома :
Спыталі :
(a) Велічыня статычнай сілы трэння (b) Велічыня мінімальнай сілы расцяжэння (F)
Джаваб :
() Велічыня сілы статычнага трэння (f_s)
(Б) Мінімальная сіла расцяжэння (F)
Калі аб'ект цягнецца з сілай F, але аб'ект усё яшчэ знаходзіцца ў стане спакою, то на аб'ект дзейнічае статычнае трэнне. Калі аб'ект цягнецца з сілай F, і аб'ект ужо рухаецца, то на аб'ект дзейнічае кінетычнае трэнне. Статычнае трэнне тармозіць рух аб'екта, і, як паказана на малюнку, кірунак статычнага трэння процілеглы кірунку сілы расцяжэння (F). Калі сіла расцяжэння (F) мае такую ​​ж велічыню, як і сіла статычнага трэння, то аб'ект будзе рухацца (аб'ект застаецца ў стане спакою). Аб'ект пачынае рухацца, калі сіла расцяжэння большая за сілу статычнага трэння.
Такім чынам, мінімальная сіла расцяжэння (F), каб блок пачаў рухацца, складае 4 ньютаны.

2. Блок масай 1 кг, размешчаны на шурпатай роўнай паверхні, цягнецца з сілай F такім чынам, што блок рухаецца па прамой лініі з пастаяннай хуткасцю. Калі каэфіцыент кінетычнага трэння роўны 0,1. Вызначце велічыню сілы цягі F! (g = 10 м/с²)  
Абмеркаванне
Гэта вядома :
Спыталі : F
Джаваб :
Блок, які рухаецца па прамой лініі з пастаяннай хуткасцю = блок, які рухаецца з пастаяннай хуткасцю = блок, які рухаецца без паскарэння. Першы закон Ньютана сцвярджае, што калі выніковая сіла, якая дзейнічае на аб'ект, роўная 0, то аб'ект знаходзіцца ў стане спакою або рухаецца з пастаяннай хуткасцю.
Блок рухаецца з пастаяннай хуткасцю, таму выніковая сіла, якая дзейнічае на блок, роўная 0. Каб выніковая сіла была роўная 0, акрамя сілы цягі F направа, павінна існаваць сіла такой жа велічыні, як F, але накіраваная налева. Разгляданая сіла — гэта кінетычная сіла трэння, якая дзейнічае на блок, калі аб'ект рухаецца. Матэматычна:
Паколькі аб'ект рухаецца па прамой лініі з пастаяннай хуткасцю, велічыня сілы цягі F = f_s = 1 Ньютана

3. Скрыня масай 1 кг слізгае ўніз з пастаяннай хуткасцю па шурпатай нахільнай плоскасці. Вызначце каэфіцыент кінетычнага трэння… (g = 10 м/с²)
Абмеркаванне

Подпіс:
w = гравітацыя, w_x = кампанента сілы цяжару, паралельная паверхні нахіленай плоскасці, w_y = кампанента сілы цяжару, перпендыкулярная нахіленай плоскасці, N = нармальная сіла, f_k = кінетычная сіла трэння.

Джаваб :
Скрынка слізгае ўніз з пастаяннай хуткасцю, таму выніковая сіла = 0. Скрынка рухаецца па паверхні нахіленай плоскасці, дзе на паверхні нахіленай плоскасці дзейнічае сіла w_x і f_kГэтыя дзве сілы маюць аднолькавую велічыню, але процілеглыя напрамкі, таму выніковая сіла = 0.

[Англійская: Сіла статычнага і кінетычнага трэння – праблемы і рашэнні]

4. Калі маса прадмета роўная 4 кг, то вугал нахілу роўны 30^o і гравітацыйнае паскарэнне 10 мс^-2 Аб'ект усё роўна будзе слізгаць. Максімальнае значэнне каэфіцыента трэння паміж аб'ектам і нахіленай плоскасцю роўнае…
Абмеркаванне
Вядома, што:
m = 4 кг, g = 10 м/с²
Пытанне: максімальны каэфіцыент трэння?
Адказ:
Каэфіцыент статычнага трэння большы за кінетычны каэфіцыент трэння, таму пад максімальным каэфіцыентам трэння маецца на ўвазе максімальны каэфіцыент статычнага трэння.
Аб'екты не рухаюцца ў вертыкальным кірунку:
Замяніць f_s у раўнанні 1 з f_s у раўнанні 2.
5. Калі прадмет пакласці на шурпатую паверхню, а затым пацягнуць яго з сілай, узнікне супрацьлеглая сіла, якая называецца трэннем. Велічыня гэтай сілы трэння залежыць ад...
А. шурпатасць паверхні трэння
Б. велічыня нармальнай сілы
C. шурпатасць паверхняў трэння і велічыня нармальнай сілы
D. маса аб'екта, які цягнецца
E. велічыня сілы, якая прыцягвае аб'ект
Абмеркаванне
Статычнае трэнне дзейнічае, калі аб'ект цягнецца, але ён яшчэ не рухаецца. Кінетычнае трэнне дзейнічае, калі аб'ект рухаецца.
Калі аб'ект знаходзіцца на роўнай плоскасці, то N = w = mg
Калі аб'ект знаходзіцца на нахіленай плоскасці, то N = w_y = w cos тэта (гл. прыклад задачы 1)
Апісанне: f_s = сіла статычнага трэння, f_k = кінетычная сіла трэння, N = нармальная сіла, w = сіла цяжару = маса аб'екта, g = паскарэнне свабоднага падзення.
Калі задача адносіцца да шурпатай роўнай паверхні, то велічыня сілы трэння залежыць ад шурпатасці паверхні (каэфіцыента трэння) і нармальнай сілы (Н).
Правільны адказ — С.

6. Велічыня сілы трэння на аб'екце, які рухаецца па нахіленай плоскасці, залежыць ад...
А. вага аб'екта і хуткасць аб'екта
Б. вугал нахілу плоскасці да гарызантальнай плоскасці і хуткасць аб'екта
C. нармальная сіла і шурпатасць паверхні аб'екта
D. вага аб'екта і вугал нахілу плоскасці да гарызантальнай плоскасці
E. шурпатасць паверхні плоскасці і хуткасць аб'екта
Абмеркаванне
Формула для максімальнай сілы статычнага трэння на нахільнай плоскасці:
Правільны адказ — С.
У той час як каэфіцыент трэння залежыць толькі ад вугла нахілу да гарызанталі (тэта).