Доска длиной 1.3м установлена между полом и стеной под разными углами в двух опытах: 1) высота верхнего конца 78см; 2) высота верхнего конца 50см.
На доску помещают брусок с коэффициентом трения μ=0.5. Определите, будет ли брусок скользить в каждом случае. Обоснуйте ответ, указав действующие силы и используемые физические законы.
Решение
Общая длина доски: l=1.3м=130см
Силы, действующие на брусок.
Сила тяжести: mg. Нормальная реакция: N=mgcosα. Сила трения покоя: Fтр=μN=μmgcosα. Соскальзывающая сила: Fск=mgsinα.
Первый опыт. sinα1=13078=0.6cosα1=1−0.62=0.8tanα1=0.80.6=0.75 Второй опыт. sinα2=13050≈0.385cosα2≈1−0.3852≈0.923tanα2≈0.9230.385≈0.417 Условие равновесия. Брусок не скользит при: μ≥tanα где μ=0.5
Первый опыт: 0.5<0.75→ будет скользить Второй опыт: 0.5>0.417→ не будет скользить
Ответ: При высоте 78см: брусок скользит. При высоте 50см: брусок не скользит.