Маленький брусок, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью 1 м/с, въезжает на шероховатый участок и проходит по нему до остановки путь 20 см. Чему равен Коэффициент трения бруска о шероховатую поверхность?
Answers & Comments
Verified answer
1) Из кинематики имеем для горизонтального движения: S = (V^2 - V0^2) / 2a. Выражаем из этой формулы ускорение:a = - V0^2 / 2S (минус у ускорения потому, что тело тормозит)
2) В векторном виде по второму закону Ньютона для шероховатой поверхности имеем: Fтр = ma, т.е. на тело действует одна единственная сила, которая является равнодействующей, - сила трения. В общем же виде, второй закон Ньютона формулируют так: Fр (равнодействующая сила - сумма всех сил, которые действует на тело в векторной форме) = ma.
Теперь проводим ось ОХ в сторону ускорения и, соответственно, сторону силы трения (советую оси проводить именно в сторону ускорения всегда). Получаем:
Fтр = ma. Сила трения по определению равна произведению коэффициента трения "мю" на силу нормальной реакции опоры N, которая всегда (!!!) направлена перпендикулярно поверхности, по которой движется тело. В данном случае N равна силе тяжести mg. Получаем:
u mg = ma, откуда u = a / g. Формулу ускорения мы вывели, подставляем (без минуса, так как в проекции на ось ОХ оно положительно):
u = V0^2 / 2 S g = 1 / 20*0,2 = 0,25