2017-11-19
Доску массой 10 кг можно равномерно перемещать по деревянному полу, приложив горизонтальную силу $F = 50 Н$. На доску поставили деревянный ящик массой 40 кг. Оба тела соединили невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через неподвижный блок (см. рис.). Определите, какую горизонтальную силу надо приложить к доске, чтобы она начала равномерно скользить вдоль пола по направлению от блока. Считать, что коэффициенты трения между всеми поверхностями одинаковы.
Решение:
Если доску массой $m_{1} = 10 кг$ можно передвинуть, приложив к ней силу в $F = 50 H$, то коэффициент трения для дерева, принятый в задаче, равен $\mu = F/m_{1} g = 1/2$. Тогда сила натяжения нити, перекинутой через блок и привязанной к ящику массы $m_{2}$, равна $T = \mu m_{2} g$. При равномерном движении доски сила трения, действующая на неё со стороны пола, будет равна $F_{1} = \mu (m_{1} + m_{2})g$, а со стороны ящика — $F_{2} = m_{2}g$. Доска будет равномерно скользить вдоль пола, если приложить к ней силу $F^{ \prime} = T + F_{1} + F_{2} = T + \mu (m_{1} + m_{2})g + \mu m_{2}g = F(1 + 3m_{2}/m_{1}) = 650 Н$.
Ответ. Доска будет равномерно скользить вдоль пола, если приложить к ней силу 650 H.