Задание №5091. Брусок массой 100 г покоится на горизонтальной поверхности. Какую силу, направленную горизонтально, нужно приложить к бруску, чтобы он мог двигаться с ускорением 2 м/с2? Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,1.


Задание №5091.
Решение расчетных задач. ОГЭ по физике

Брусок массой 100 г покоится на горизонтальной поверхности. Какую силу, направленную горизонтально, нужно приложить к бруску, чтобы он мог двигаться с ускорением 2 м/с2? Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,1.

Пояснение:
Дано:
m = 0,1 кг
a = 2 м/с2
μ = 0,1

Найти:
F — ?

Решение:
Запишем для бруска второй закон Ньютона в векторной форме:
$$ m \vec{a} = \vec{F} $$ $$ m \vec{a} = m\vec{g} + \vec{N} + \vec{F} + \vec{F}_\text{тр}. $$

Выберем ось Х по направлению движения бруска, а ось Y — по направлению силы реакции опоры. Спроецировав векторы на выбранные оси, получим

ma = FFтр (ось Х)

0 = –mg + N (ось Y)


Из первого уравнения получаем, что сила, которую нужно приложить к бруску равна:

F = ma + Fтр.

Поскольку из второго уравнения следует, что сила реакции опоры равна силе тяжести N = mg, а сила трения скольжения равна Fтр = μN, получим:

F = ma + μN = ma + μmg = m(a + μg).

Следовательно,

F = 0,1 кг · (2 м/с2 + (0,1 · 10 м/с2)) = 0,3 Н.

Ответ: 0,3 Н.

Источник: ФИПИ. Открытый банк тестовых заданий
Сообщить об ошибке


Тест с похожими заданиями