Какое направление имеет сила трения?

DWQA Questions › Какое направление имеет сила трения?

0 +1 -1

Alex Админ. спросил 7 лет назад

Подскажите, пожалуйста, какое направление имеет сила трения в задаче, ведь брусок еще не движется? Задача: Для определения коэффициента трения ( $\mu$ ) между двумя поверхностями брусок положили на доску и начали поднимать один конец доски. При угле большем, чем $\alpha$ брусок стал скользить. Чему равен коэффициент трения? Как решать такую задачу?

1 ответ

0 +1 -1

Fizik Админ. ответил 7 лет назад

Для ответа на Ваш первый вопрос: какое направление имеет сила трения, следует заметить, что сила трения скольжения направлена против движения вдоль поверхностей, которые соприкасаются, а сила трения покоя, о которой идет речь в задаче, имеет направление против предполагаемого движения (тоже вдоль поверхностей соприкосновения). В предложенной Вами задаче, брусок будет скользить по доске вниз, если угол станет равен или больше $\alpha$ , против данного движения (или можно сказать против направления вектора скорости) будет направлена сила трения (сначала покоя, а при увеличении угла сила трения – скольжения). Теперь разберем, как решаются подобные задачи. Основой для ее решения служит второй закон Ньютона. Равнодействующую силы, приложенную к бруску входят: $m\vec g$ — сила тяжести, направленная вертикально вниз; сила реакции опоры $\vec N$ , направленная перпендикулярно поверхности доски и вверх; сила трения $\vec F_{tr}$ , направленная вдоль доски (поверхности) по которой будет скользить брусок, вверх (так как вектор скорости будет направлен вдоль доски вниз). Так как мы будем искать коэффициент трения покоя, движения еще нет, ускорение равно нулю, тогда закон Ньютона запишем как:

$m\vec g+\vec N +\vec F_{tr}=0 (1).$

Систему отсчета выберем связанную с доской. Ось X направим вдоль доски, в сторону предполагаемого движения. Ось Y направим вверх, перпендикулярно оси X. Спроектируем уравнение (1) на избранные оси, получим:

$X: -F_{tr}+mg \sin \alpha = 0(2),$

$Y: N-mg\cos \alpha = (3).$

Учтем, что модуль силы трения покоя связан с величиной силы нормального давления ( $N$ ) телом на опору как:

$\mu N=F_{tr}(4).$

Имея систему из трех уравнений (2), (3) и (4) выразим искомый коэффициент трения, получим:

$\mu=tg\alpha.$

Ответ: $\mu=tg\alpha.$

Какое направление имеет сила трения?

Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы добавить ответ.