Какую минимальную силу F необходимо применить к телу массой m, находящемуся на горизонтальной и очень шероховатой
1) F < mg
2) F = mg
3) mg < F < μmg
4) F = μmg
5) Ни один из вариантов не является правильным.
Разъяснение: При решении задачи о минимальной силе, необходимой для начала движения тела на шероховатой поверхности, нужно учесть силу трения. Если силы трения превышают силу, приложенную к телу, оно останется в состоянии покоя. Чтобы начать движение, сила, которую мы приложим, должна превысить силу трения.
Формула для силы трения Fтр можно обозначить как Fтр = μN, где μ — коэффициент трения, а N — нормальная сила, которая равна произведению массы тела на ускорение свободного падения (N = mg).
Таким образом, чтобы движение началось, необходимо, чтобы приложенная сила была больше или равна силе трения:
F ≥ Fтр = μN = μmg.
Также важно отметить, что если сила F будет равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения (F = mg), тело будет на грани движения, но двигаться не будет.
Пример использования: Для данной задачи ответом является вариант 3) mg < F < μmg.
Совет: Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется изучить и понять концепцию трения в физике. Обратите внимание на значение коэффициента трения и его влияние на необходимую силу для начала движения.
Упражнение:
Тело массой 5 кг находится на горизонтальной поверхности с коэффициентом трения 0.4. Какую минимальную силу необходимо приложить к телу для его начала движения? (Ответ: 19.6 Н)