Брусок массой 2 кг лежит на столе, коэффициент трения между столом и бруском 0,3 Какую горизонтально направленную силу надо приложить к бруску, чтобы сдвинуть его с места? б) Какая сила трения будет действовать на брусок, если тянуть его в горизонтальном направлении с силой 8 Н? Приведите расчёт. в) Можно ли сдвинуть брусок с места с помощью горизонтально расположенной пружины жёсткостью 200 Н/м, если удлинение пружины равно 4 см? Приведите расчёт.

Чтобы ответить на ваши вопросы, давайте сначала рассчитаем силу трения, действующую на брусок.

а) Какую горизонтально направленную силу надо приложить к бруску, чтобы сдвинуть его с места?

Сила трения \( F_{\text{тр}} \) рассчитывается по формуле: \[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N \] где:

• \( \mu = 0.3 \) — коэффициент трения,
• \( N \) — нормальная сила, которая в данном случае равна весу бруска \( mg \).

Сначала найдем нормальную силу: \[ N = m \cdot g \] где:

• \( m = 2 \) кг — масса бруска,
• \( g \approx 9.81 \) м/с² — ускорение свободного падения.

Подставим значения: \[ N = 2 \cdot 9.81 = 19.62 \text{ Н} \]

Теперь, подставим нормальную силу в формулу для силы трения: \[ F_{\text{тр}} = 0.3 \cdot 19.62 \approx 5.886 \text{ Н} \]

Следовательно, чтобы сдвинуть брусок с места, необходимо приложить силу, равную или большую чем 5.886 Н.

б) Какая сила трения будет действовать на брусок, если тянуть его в горизонтальном направлении с силой 8 Н?

Если сила, прикладываемая к бруску, равна 8 Н, то сила трения будет равна минимальному значению между силой трения и силой, приложенной к бруску.

Поскольку \( F_{пр} (8 \text{ Н}) > F_{\text{тр}} (5.886 \text{ Н}) \), то сила трения будет равна максимальной силе трения, то есть: \[ F_{\text{тр}} = 5.886 \text{ Н} \]

в) Можно ли сдвинуть брусок с места с помощью горизонтально расположенной пружины жесткостью 200 Н/м с удлинением пружины 4 см?

Сила, возникающая при сжатии или вытяжении пружины, рассчитывается по формуле: \[ F_{\text{пруж}} = k \cdot x \] где:

• \( k = 200 \) Н/м — жёсткость пружины,
• \( x = 0.04 \) м (4 см) — удлинение пружины.

Теперь подставим значения: \[ F_{\text{пруж}} = 200 \cdot 0.04 = 8 \text{ Н} \]

Теперь сравним силу, которую может создать пружина, с силой трения:

• Сила, возникающая от пружины, равна 8 Н, что больше, чем сила статического трения (5.886 Н).

Таким образом, да, брусок можно сдвинуть с места с помощью пружины.

Ответы: а) Сила для сдвига 5.886 Н.
б) Сила трения будет равна 5.886 Н.
в) Да, брусок можно сдвинуть.