Трение: снова решаем задачи

Продолжаю блок статей, связанных с определением силы трения в разных ситуациях. Нужно четко себе представить, что, пока тело неподвижно, сила трения равна той силе, с которой воздействуют на тело, и только после того, как тело сдвинется с места, сила трения больше не изменяется. Также помним обязательно тот факт, что произведение коэффициента трения на силу реакции опоры – это сила трения скольжения, и работает эта формула только когда тело уже движется.

Задача 1. Паук массой $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ г спускается по нити паутины, прикрепленной к потолку лифта. Лифт начинает подниматься с ускорением $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м/с $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ . С каким ускорением $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ относительно лифта опускается паук, если натяжение нити $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Н?

К задаче 1

Запишем уравнение по второму закону (ось направим вертикально вверх):

Ответ: 8 м/с $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$

Задача 2. Определить, при каком ускорении стенки брусок будет находиться в покое относительно нее. Коэффициент трения между стенкой и бруском $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ .

К задаче 2

По вертикальной оси запишем:

По горизонтальной оси

Дополним систему уравнением для силы трения:

Тогда

Откуда

Ответ: $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$

Задача 3. Тело массой $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ м/с. Через время $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ c тело достигает высшей точки подъема. Определить среднее значение силы сопротивления воздуха, считая движение равнозамедленным.

Сила сопротивления воздуха – та же сила трения. Так как тело летит вверх, то направлена эта сила против движения, то есть вертикально вниз. Раз эта сила складывается с действующей на тело силой тяжести, то можно записать уравнение:

Тогда сила сопротивления может быть найдена как

Ответ: $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ Н.

Задача 4. У бруска одна сторона гладкая, а другая – шероховатая. Если его положить на наклонную плоскость шероховатой стороной, он будет лежать на грани соскальзывания. С каким ускорением брусок будет соскальзывать, если его перевернуть? Коэффициент трения между шероховатой стороной бруска и наклонной плоскостью $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ .

К задаче 4

Из условия неподвижности бруска давайте определим угол наклона плоскости к горизонту. Оси направим так: ось $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ – вдоль наклонной плоскости вниз, ось $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ – перпендикулярно поверхности плоскости вверх. Тогда по оси $Подготовка к ГИА, ОГЭ, ЕГЭ$ :