Стальная заготовка, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда (размеры указаны на рисунке), лежит на горизонтальной деревянной поверхности. Динамометр зацепили за боковую грань заготовки и тянут его вместе с заготовкой равномерно и прямолинейно по горизонтальной поверхности. Показания динамометра при этом F1 = 8H. Затем заготовку ставят на бок и тянут динамометром, обеспечивая её равномерное и прямолинейное движение. Показания динамометра при этом F2. Найдите отношение показаний F1:F2 и сформулируйте обоснование. С объяснением!!

Ответ:

При рассмотрении двух различных положений заготовки, мы можем использовать принципы равновесия тела и законы Ньютона. Поскольку заготовка движется равномерно и прямолинейно, сумма всех сил, действующих на нее, равна нулю.

В первом положении, когда динамометр тянет заготовку по горизонтальной поверхности, сила трения между заготовкой и поверхностью компенсируется силой, измеренной динамометром (F1 = 8H).

Во втором положении, когда заготовка лежит на боку, сила трения также компенсируется действующей силой, измеренной динамометром (F2).

Таким образом, сила трения в обоих положениях одинакова, так как поверхности и заготовка не меняются. Следовательно, F1:F2 = 1:1.

Это можно объяснить тем, что сила трения между двумя поверхностями зависит от коэффициента трения и нормальной силы, которая действует на поверхность. Поскольку нормальная сила остается неизменной, отношение сил трения в обоих случаях также остается постоянным.