• На горизонтальной поверхности стола лежит однородный гибкий канат массой M=10 кг. К одному из его концов прикладывают силу F=50 Н, в результате чего он начинает поступательное равномерное движение, оторвавшись от поверхности стола на 40% своей длины.Найдите коэффициент трения скольжения каната о стол. Ответ округлите до десятых. Ускорение свободного падения g=10 м/с2 Считать, что все точки каната находятся в одной вертикальной плоскости.

    question img

Ответы 1

  • Ну, ща нафантазирую, только держись. В общем, смотри.Приложенная сила F совершила работу против двух сил: тяжести и трения. Работа силы тяжести - это есть потенциальная энергия, приобретённая поднятым куском каната. Итого, стартуем с формулы, на которой будет базироваться всё дальнейшее решение:А = Еп + АтрИдём определять компоненты этой формулы.Потенциальную энергию примем из соображения, что 40% каната поднято так, что центр масс поднятого куска поднялся лишь на половину его длины (типа центр масс находится в центре поднятого куска). Тогда получим такое уравнение:Еп = 0,4 * М  * g *  1/2 * 0,4 * L (по ходу, длину каната обозначим буквой L.Работу силы F примем из соображения, что она действовала на протяжении длины 40% L, следовательно А = F * 0,4 * L Силы трения будет переменная по мере движения каната, потому что меняется длина остающегося лежать на столе куска каната, следовательно меняется реакция стола N. Примем допущение, что сила трения меняется линейно по мере движения каната. Тогда функция силы трения в зависимости от оставшегося на столе куска каната s выразится так:Fтр (s) = M * g * mu * s / LРабота силы трения равна силе трения, умноженной на расстояние.Атр = Fтр * 0,4 * LПоскольку функция Fтр линейная (мы приняли такое допущение), то нужно взять среднюю силу трения на участке от начала движения каната до момента окончания движения.Fтр = (1 + 0,6 ) / 2  * M * g * mu = 0,8 * M * g * muПодобьём теперь работу силы трения так:Атр = 0,8 * M * g * mu * 0,4 * LВсе три компоненты готовы, соберём формулу баланса работы.Атр = А - Еп0,8 * M * g * mu * 0,4 * L = F * 0,4 * L - 0,4 * M * g * 1/2 * 0,4 * Lсократим 0,4 * L, останется0,8 * M * g * mu = F - 0,2 * M * gотсюда выразим коэффициент тренияmu = (F - 0,2 * M * g ) /  ( 0,8 * M * g )подставим цифры:mu = ( 50 - 0,2 * 10 * 10 ) / (  0,8 * 10 * 10 ) = (50-20 ) / 80 = 3/8 =  0,375округляя до десятых, mu = 0,4Жуть, конечно. Решение набито допущениями и предположениями, поэтому за его достоверность не дам и 10 копеек. Но больше ничего не приходит в голову. 
    • Автор:

      homertpmm
    • 5 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years