Примерни въпроси за силата на триене

6 примера за въпроси относно силата на триене

1. Блок с маса 1 kg е в покой върху грапава, равна повърхност. Коефициентът на статично триене е 0,4, а ускорението на гравитацията е 10 m/s.²Определете (а) големината на статичната сила на триене (б) минималната сила на опън F, така че блокът да започне да се движи!
Дискусия
Известно е :
Попитан :
(a) Големината на статичната сила на триене (b) Големината на минималната сила на опън (F)
Джаваб :
(А) Големината на статичната сила на триене (f_s)
(Б) Минимална сила на опън (F)
Ако даден обект се дърпа със сила F, но той е все още в покой, тогава върху него действа статично триене. Ако даден обект се дърпа със сила F и той вече се движи, тогава върху него действа кинетично триене. Статичното триене възпрепятства движението на обекта и както е показано на картинката, посоката на статичното триене е противоположна на посоката на силата на опън (F). Когато силата на опън (F) е със същата величина като силата на статичното триене, тогава обектът ще се движи (обектът остава в покой). Обектът започва да се движи, когато силата на опън е по-голяма от силата на статичното триене.
Така че минималната сила на опън (F), за да започне блокът да се движи, е 4 нютона.

2. Блок с маса 1 kg, поставен върху грапава, равна повърхност, се дърпа със сила F по такъв начин, че блокът се движи праволинейно с постоянна скорост. Ако коефициентът на кинетично триене е 0,1. Определете големината на силата на дърпане F! (g = 10 m/s²)  
Дискусия
Известно е :
Попитан : F
Джаваб :
Блок, движещ се по права линия с постоянна скорост = блок, движещ се с постоянна скорост = блок, движещ се без ускорение. Първият закон на Нютон гласи, че ако резултантната сила, действаща върху обекта, е равна на 0, тогава обектът е в покой или се движи с постоянна скорост.
Блокът се движи с постоянна скорост, следователно резултантната сила, действаща върху него, е 0. За да бъде резултантната сила = 0, в допълнение към силата на дърпане F надясно, трябва да има сила със същата величина като F, но насочена наляво. Въпросната сила е кинетичната сила на триене, кинетичната сила на триене, действаща върху блока, когато обектът се движи. Математически:
Тъй като обектът се движи по права линия с постоянна скорост, големината на силата на дърпане F = f_s = 1 Нютона

3. Кутия с маса 1 kg се плъзга надолу с постоянна скорост по неравна наклонена равнина. Определете коефициента на кинетично триене… (g = 10 m/s²)
Дискусия

Надпис:
w = гравитация, w_x = компонент на гравитацията, успореден на повърхността на наклонената равнина, w_y = компонента на силата на гравитацията, перпендикулярна на наклонената равнина, N = нормална сила, f_k = кинетична сила на триене.

Джаваб :
Кутията се плъзга надолу с постоянна скорост, следователно резултантната сила = 0. Кутията се движи по повърхността на наклонена равнина, където върху повърхността на наклонената равнина има сила w_x и f_kТези две сили имат еднаква величина, но противоположни посоки, така че резултантната сила = 0.

[Английски: Сила на статично и кинетично триене – проблеми и решения]

4. Ако масата на обекта е 4 кг, ъгълът на наклон е 30^o и гравитационно ускорение от 10 ms^-2 Обектът все още ще се плъзга. Максималната стойност на коефициента на триене между обекта и наклонената равнина е…
Дискусия
Известно е, че:
m = 4 kg, g = 10 m/s²
Попитано: максимален коефициент на триене?
Отговор:
Коефициентът на статично триене е по-голям от коефициента на кинетично триене, следователно под максимален коефициент на триене се разбира максималният коефициент на статично триене.
Обектите не се движат във вертикална посока:
Заменете f_s в уравнение 1 с f_s в уравнение 2.
5. Ако даден предмет се постави върху грапава повърхност и след това се издърпа със сила, ще възникне противоположна сила, наречена триене. Големината на тази сила на триене зависи от...
A. грапавост на повърхността на триене
Б. големината на нормалната сила
C. грапавостта на триещите се повърхности и големината на нормалната сила
D. масата на дърпания обект
Д. големината на силата, която привлича обекта
Дискусия
Статичното триене действа, когато даден обект се дърпа, но все още не се движи. Кинетичното триене действа, когато даден обект се движи.
Ако обектът е върху равна равнина, тогава N = w = mg
Ако обектът е върху наклонена равнина, тогава N = w_y = w cos theta (вж. примерна задача 1)
Описание: f_s = статична сила на триене, f_k = кинетична сила на триене, N = нормална сила, w = гравитация = маса на обекта, g = ускорение, дължащо се на гравитацията.
Ако задачата се отнася до грапава, равна повърхност, тогава големината на силата на триене зависи от грапавостта на повърхността (коефициент на триене) и нормалната сила (N).
Верният отговор е C.

6. Големината на силата на триене върху обект, движещ се по наклонена равнина, зависи от...
А. тегло на обекта и скорост на обекта
Б. ъгълът на наклон на равнината спрямо хоризонталната равнина и скоростта на обекта
C. нормална сила и грапавост на повърхността на обекта
D. теглото на обекта и ъгълът на наклон на равнината спрямо хоризонталната равнина
E. грапавост на повърхността на равнината и скорост на обекта
Дискусия
Формулата за максимална статична сила на триене върху наклонена равнина:
Верният отговор е C.
Докато коефициентът на триене зависи само от ъгъла на наклон спрямо хоризонталата (тета).