Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13056
2020-02-10 
На гладком горизонтальном столе находится куб массой $M = 2 кг$, на его верхней грани лежит большой легкий лист бумаги, на нем - кубик массой $m = 1 кг$. Лист бумаги тянут с горизонтальной силой $F = 15 Н$. Коэффициент трения между бумагой и каждым из кубов $\mu = 0,7$. Найдите ускорения каждого из тел. А какими будут ускорения при силе $F = 10 Н$?
Решение:
На лист бумаги действуют силы трения со стороны нижнего и верхнего кубов, причем суммарная сила трения не превышает значения $2 \mu mg = 14 Н$. Это значит, что при действующей силе 15 Н лист бумаги движется с очень большим ускорением (его масса по условию мала), и оба тела проскальзывают относительно листа. Силы трения при этом максимальны, и ускорения кубов равны, соответственно,
$a_{1} = \mu g = 7 м/с^{2}$ и $a_{2} = \frac{ \mu mg}{M} = 3,5 м/с^{2}$.
При силе 10 Н по крайней мере один из кубов движется вместе с листом бумаги (а может быть, и оба). Если бы оба куба двигались вместе с листом бумаги (без проскальзывания), то их ускорение составило бы
$a_{3} = \frac{F}{M + m} = 3,3 м/с^{2}$.
Видно, что это ускорение меньше найденных выше величин, силы трения не выходят за максимальные значения - движение и в самом деле происходит без проскальзывания, а ускорения тел равны найденной величине. А вот если бы взять силу побольше, скажем 12 Н, то более тяжелый нижний куб начал бы отставать, его ускорение стало бы равным $a_{2} =3,5 м/с^{2}$, сила трения снизу составила бы 7 Н, и верхний куб двигался бы с ускорением $a_{4} = \frac{(12 - 7) Н}{1 кг} = 5 м/ с^{2}$.
На гладком горизонтальном столе находится куб массой $M = 2 кг$, на его верхней грани лежит большой легкий лист бумаги, на нем - кубик массой $m = 1 кг$. Лист бумаги тянут с горизонтальной силой $F = 15 Н$. Коэффициент трения между бумагой и каждым из кубов $\mu = 0,7$. Найдите ускорения каждого из тел. А какими будут ускорения при силе $F = 10 Н$?
Решение:
На лист бумаги действуют силы трения со стороны нижнего и верхнего кубов, причем суммарная сила трения не превышает значения $2 \mu mg = 14 Н$. Это значит, что при действующей силе 15 Н лист бумаги движется с очень большим ускорением (его масса по условию мала), и оба тела проскальзывают относительно листа. Силы трения при этом максимальны, и ускорения кубов равны, соответственно,
$a_{1} = \mu g = 7 м/с^{2}$ и $a_{2} = \frac{ \mu mg}{M} = 3,5 м/с^{2}$.
При силе 10 Н по крайней мере один из кубов движется вместе с листом бумаги (а может быть, и оба). Если бы оба куба двигались вместе с листом бумаги (без проскальзывания), то их ускорение составило бы
$a_{3} = \frac{F}{M + m} = 3,3 м/с^{2}$.
Видно, что это ускорение меньше найденных выше величин, силы трения не выходят за максимальные значения - движение и в самом деле происходит без проскальзывания, а ускорения тел равны найденной величине. А вот если бы взять силу побольше, скажем 12 Н, то более тяжелый нижний куб начал бы отставать, его ускорение стало бы равным $a_{2} =3,5 м/с^{2}$, сила трения снизу составила бы 7 Н, и верхний куб двигался бы с ускорением $a_{4} = \frac{(12 - 7) Н}{1 кг} = 5 м/ с^{2}$.
