[рис.] На рисунке изображена плоскость, наклоненная под углом $альфа =30 ^{\circ}$ к горизонту и тело, находящееся на ней. Если к телу приложить силу $F=1,7Н$ как показано на рисунке, то тело начнет скользить. Масса тела равна 500 г. Определите коэффициент трения тела о поверхность.
💡 Пошаговый разбор и решение:
На тело действуют силы:F, $F_тр$ N, $mg$ Выберем оси координат: $Ох$ — вдоль нижней грани, $Оy$ — вверх по наклонной плоскости, $Оz$ — перпендикулярно к оси $Оy$ Брусок начнет скользить в тот момент, когда = действующая сил еще равна 0. Следовательно, по второму закону Ньютона
[рис.] $\overrightarrowF + m\vecg + \vecN + \vecF_тр=0$ Найдем проекции на координатные оси:
$$$\begin{cases} Ox:F - F_трx=0 \\[6pt] Oy:F_трy - mg \sin альфа =0 \\[6pt] Oz:N - mg \cos альфа =0. \end{cases}$$$
Учитывая, что $F_тр=\mu N$ и $F_тр= $\sqrt{аргумента: F_трx}$ аргумента ^2 + F_трy ^2$ получаем $( \mu m g ) ^2 \cos ^2 альфа =F ^2 + ( mg ) ^2 \sin ^2 альфа$
Выразим коэффициент трения:
$\mu= \frac{$\sqrt{аргумента: F ^2 + ( mg \sin альфа ) ^2}$ аргумента}{mg \cos альфа} = \frac{$\sqrt{аргумента: 1,7 ^2 + ( 0,5 \cdot 10 \cdot 0,5 ) ^2}$ аргумента}{0,5 \cdot 10 \cdot \cos 30 ^{\circ}} \approx 0,7$
Ответ: 0,7.
[рис.] $\overrightarrowF + m\vecg + \vecN + \vecF_тр=0$ Найдем проекции на координатные оси:
$$$\begin{cases} Ox:F - F_трx=0 \\[6pt] Oy:F_трy - mg \sin альфа =0 \\[6pt] Oz:N - mg \cos альфа =0. \end{cases}$$$
Учитывая, что $F_тр=\mu N$ и $F_тр= $\sqrt{аргумента: F_трx}$ аргумента ^2 + F_трy ^2$ получаем $( \mu m g ) ^2 \cos ^2 альфа =F ^2 + ( mg ) ^2 \sin ^2 альфа$
Выразим коэффициент трения:
$\mu= \frac{$\sqrt{аргумента: F ^2 + ( mg \sin альфа ) ^2}$ аргумента}{mg \cos альфа} = \frac{$\sqrt{аргумента: 1,7 ^2 + ( 0,5 \cdot 10 \cdot 0,5 ) ^2}$ аргумента}{0,5 \cdot 10 \cdot \cos 30 ^{\circ}} \approx 0,7$
Ответ: 0,7.
Правильный ответ:
0,7
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108129 • Задание №24
В большом помещении с размерами 6 × 10 × 3 м3 в зимние холода при температуре t1 парциальное давление водяного...
ID 168533 • Задание №24
Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (
ИЛИ
)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (
ИЛИ
)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №29 по предмету Физика:
ID 109084
В преддверии летнего сезона пожаров двое пожарных в одной из деревень решили заполнить одинаков...
ID 109085
Тело, свободно падающее с некоторой высоты, первый участок пути проходит за время $\tau =1c$ а ...
ID 109086
Тело, свободно падающее с некоторой высоты из состояния покоя, за время $\tau = 1c$ после начал...
ID 109087
Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от нее. Угол наклона п...
ID 109088
Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой AB. Угол между плоскостя...