2017-11-06
Два бруска с массами $m_{1}$ И $m_{2}$ движутся под действием силы $\vec{F}$ по горизонтальной плоскости (см. рис.). Коэффициент трения равен $k$. Определить ускорение брусков и силу, с которой один брусок давит на другой.
Решение:
Суммарная сила трения, противодействующая движению брусков, равна
$F_{тр} = km_{1}g + km_{2}g = kg(m_{1} + m_{2})$.
Ускорение брусков
$a = \frac{F - F_{тр}}{m_{1} + m_{2}}$.
На передний брусок с массой $m_{2}$ действуют две силы: искомая сила $F_{2}$, с которой задний брусок подталкивает передний, и сила трения $F_{тр2} = km_{2}g$, которая направлена в противоположную сторону. По второму закону Ньютона имеем: $F_{2} - F_{тр2} = m_{2}a$, откуда найдем $F_{2}$:
$F_{2} = \frac{m_{2}(F - kg(m_{1} + m_{2}))}{m_{1} + m_{2}} + km_{2}g = \frac{m_{2}}{m_{1} + m_{2}}F$.