Брус массой 3 кг равномерно тянут по горизонтальной поверхности прикладывая силу 21 H выявить коэффициент...

Чтобы определить коэффициент трения, давайте разберем задачу по этапам.

Дано:

1. Масса бруса ( m = 3 \, \text{кг} ),
2. Приложенная сила ( F = 21 \, \text{Н} ),
3. Движение происходит равномерно,
4. Требуется найти коэффициент трения ( \mu ).

Этапы решения:

1. Анализ условий

Равномерное движение бруса означает, что он двигается с постоянной скоростью. А это возможно только в том случае, если результирующая сила, действующая на брус, равна нулю. Иными словами, сила трения ( F_{\text{тр}} ) полностью компенсирует приложенную силу ( F ).

Таким образом, [ F_{\text{тр}} = F = 21 \, \text{Н}. ]

2. Формула силы трения

Сила трения рассчитывается по формуле: [ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N, ] где:

• ( \mu ) — коэффициент трения,
• ( N ) — сила нормальной реакции опоры.

В данном случае брус находится на горизонтальной поверхности, и сила реакции опоры ( N ) равна силе тяжести ( F{\text{тяж}} ), которая определяется как: [ F{\text{тяж}} = m \cdot g, ] где ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.

Подставим значения: [ F_{\text{тяж}} = 3 \cdot 9.8 = 29.4 \, \text{Н}. ] Следовательно, ( N = 29.4 \, \text{Н} ).

3. Выражение для коэффициента трения

Теперь выразим коэффициент трения ( \mu ) из формулы силы трения: [ \mu = \frac{F_{\text{тр}}}{N}. ]

Подставим известные значения: [ \mu = \frac{21}{29.4}. ]

4. Вычисления

Выполним деление: [ \mu \approx 0.714. ]

Ответ:

Коэффициент трения ( \mu \approx 0.714 ).

Для решения задачи о коэффициенте трения, давайте проанализируем силы, действующие на брус массой 3 кг, который тянут с постоянной силой 21 Н.

1. Силы, действующие на брус:

   • Сила, с которой брус тянут (F = 21 Н).
   • Сила трения (F_tr).
   • Сила тяжести (P = m * g), где m – масса бруса, g – ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
   • Нормальная сила (N), которая равна силе реакции опоры и направлена вверх.

2. Расчет силы тяжести: [ P = m \cdot g = 3 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 29.43 \, \text{Н} ]

3. Нормальная сила: Если брус движется по горизонтальной поверхности и нет вертикальных сил, кроме тяжести и нормальной силы, то нормальная сила будет равна силе тяжести: [ N = P = 29.43 \, \text{Н} ]

4. Сила трения: Сила трения рассчитывается по формуле: [ F_{tr} = \mu \cdot N ] где (\mu) — коэффициент трения между брусом и поверхностью.

5. Поскольку брус движется равномерно, сумма всех сил в горизонтальном направлении равна нулю. Это означает, что сила, с которой его тянут, равна силе трения: [ F = F_{tr} ]

6. Подставим значения: [ 21 \, \text{Н} = \mu \cdot 29.43 \, \text{Н} ]

7. Решим уравнение для (\mu): [ \mu = \frac{21 \, \text{Н}}{29.43 \, \text{Н}} \approx 0.713 ]

Таким образом, коэффициент трения между брусом и горизонтальной поверхностью составляет примерно 0.713.

Для определения коэффициента трения (μ) используем второй закон Ньютона и формулу для силы трения.

Сила трения ( F_t = \mu \cdot N ), где ( N ) — нормальная сила, равная весу бруса.

Вес бруса ( N = m \cdot g = 3 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 29.43 \, \text{Н} ).

Сила, приложенная к брусу, равна силе трения, так как брус движется равномерно:

( F = F_t ).

Следовательно, ( 21 \, \text{Н} = \mu \cdot 29.43 \, \text{Н} ).

Теперь решим уравнение для μ:

[ \mu = \frac{21 \, \text{Н}}{29.43 \, \text{Н}} \approx 0.714. ]

Коэффициент трения примерно равен 0.714.