2017-11-06
Брусок движется равномерно по горизонтальной поверхности под действием силы $\vec{F}$ (см. рис.). Коэффициент трения скольжения бруска о поверхность $\mu$. Определить массу бруска.
Решение:
Равномерное движение бруска означает, что сумма проекций, действующих на него сил, на любое направление равна нулю. Равенство нулю проекций по горизонтали дает:
$F \cos \alpha = F_{тр} = \mu N$.
Равенство нулю проекций по вертикали дает:
$F \sin \alpha + N = mg$.
Комбинируя эти равенства, находим
$F \cos \alpha = \mu (mg - F \sin \alpha)$,
откуда
$m = \frac{F( \cos \alpha + \mu \sin \alpha)}{ \mu g}$.
Так как угол $0 < \alpha < \pi /2$, масса, как и должно быть, всегда положительна. Интересно, что эта задача предлагает практический способ взвешивания тяжелого тела динамометром с малым диапазоном измеряемых сил.