Вопрос
Пожалуйста, выведите формулу силы трения для тела при движении по наклонной плоскости? Как понять, что для нее нужен именно косинус угла?
Итак, у нас есть сила трения, сила трения покоя и сила скольжения. Нас интересует сила трения при движении по наклонной плоскости. Определимся, что такое сила трения. Сила трения - это сила, действующая на тело против его движения при движении тела по поверхности другого тела, скажем, деревяжка на столе. Fтр.=-F, где F – сила, с которой мы действуем на тело.
При таком раскладе, когда эти две величины равны тело находится в состоянии покоя => V=0 - скорость тела нулевая, как только F превышает максимальную силу трения Fтр.max, скорость начинает увеличиваться и тело приходит в движение. Также на объект (тело) воздействует N - сила реакции опоры, которая перпендикулярна силе трения. Есть коэффициент трения, который мы обозначим, как “k”, из чего следует Fтр.max=Nk.
Далее, рассмотрим тело более подробно в противовес, в обратную сторону от N на тело «давит» сила тяги, в общем, его вес P=mg. Рассматривая движение под наклоном. Поверхность имеет угол наклона aльфа. Нам даны коэффициент , а также вес P=mg. Так, как мы рассматриваем движение под углом, а не параллельное горизонту, то тогда вес тела § НЕ равен силе реакции опоры (N).
Сила реакции опоры перпендикулярна линии направления движения, а линия движения воздействия на тело его веса перпендикулярна горизонту, что означает, что угол между линией движения и горизонтом, и угол между векторами N и P - равны, то есть и то, и то - это угол aльфа. Поэтому нам нужен косинус. По косинусу: cos a= N/P N=Pcos a Fтр.=kN Fтр. = kPcos a
Нам нужен именно косинус, потому что косинус – это отножение гипотенузы к прилежащему катету, то есть в данном случае это будет линия горизонта до линии перпендикуляра вектора P к линии плоскости до точки центра тела.
Теги: физика, механика, динамика, сила, трение
Не знаете, где заказать написание статьи по физике на заказ? Авторы Студворк к вашим услугам!
Комментарии