Каким физическим прибором измеряют силу трения?
Помогите, решить задачу: Тело некоторой массы скользит по горизонтальной поверхности равномерно за счет силы тяги, которая направлена вдоль поверхности скольжения. При этом измерения силы трения показали, что она равна 15 Н. Чему равна масса тела, если коэффициент трения равен 0,2? И расскажите, пожалуйста, каким физическим прибором измеряют силу трения?
Начнем с ответа на вопрос: «Каким физическим прибором измеряют силу трения?». Как и любую другую силу, силу трения можно измерить при помощи динамометра. Это делают, например, следующим образом. Тело в виде бруска, равномерно тянут с помощью динамометра по горизонтальной поверхности. При этом динамометр будет показывать величину силы трения скольжения. В представленном случае сила упругости пружины динамометра компенсируется силой трения скольжения тела по поверхности.
Теперь обратимся к решению задачи. Основой для ее решения станет второй закон Ньютона. Силы, которые действуют на тело, движущееся по поверхности: сила тяжести , направлена вертикально вниз; сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности (в нашем случае вертикально вверх); сила трения () – направлена против движения тела, параллельно поверхности по которой перемещается тело; сила, с которой тянут тело (). Учитывая, что тело движется равномерно (\vec a =0), второй закон Ньютона запишем как:
Систему отсчета свяжем с Землей, координатные оси выберем так: ось X направим по движению тела, параллельно горизонтальной поверхности, ось Y будет перпендикулярна оси X и направлена вверх, тогда в проекции на оси мы получим уравнения:
Массу легко найти из уравнения (3), если известна сила реакции опоры. Мы знаем, что сила трения скольжения связана с силой реакции опоры как:
Учитывая формулы (3) и (4) получим выражение для вычисления массы тела:
Вычислим искомую массу тела:
Ответ: кг.