Тело массой 2 кг лежит на горизонтальной шероховатой поверхности. Для того чтобы сдвинуть это тело с места, необходимо приложить горизонтальную силу, модуль которой равен 5 Н.…

Давайте разберемся с условием и найдем силу трения, действующую на тело.

Дано:

• Масса тела \( m = 2\, \text{кг} \)
• Гравитационная постоянная \( g \approx 9{,}8\, \text{м/с}^2 \)
• Горизонтальная сила, необходимая для сдвига тела с места, \( F_{сдвиг} = 5\, \text{Н} \)
• Приложенная сила \( F_{прилож} = 3,5\, \text{Н} \)

Шаг 1: Найти вес тела (силу тяжести)

\[ W = m \cdot g = 2 \times 9{,}8 = 19{,}6\, \text{Н} \]

Шаг 2: Определить силу трения при условии, что надо приложить 5 Н, чтобы сдвинуть тело

Сила трения на грани сдвига — это максимальная сила трения сухого трения: \[ F_{трение,макс} = \mu \cdot W \] где \( \mu \) — коэффициент трения.

Поскольку при приложении силы в 5 Н тело начинает двигаться, это означает, что сила трения в состоянии покоя равна максимальной силе трения: \[ F_{трение,макс} = 5\, \text{Н} \] то есть: \[ \mu \cdot 19{,}6 = 5 \] откуда \[ \mu = \frac{5}{19.6} \approx 0.255 \]

Шаг 3: Найти силу трения при приложенной силе 3,5 Н

Механизм следующий:

• Если приложенная сила меньше силы трения, тело остается в состоянии покоя, и сила трения равна приложенной силе (чтобы противодействовать движению).
• Если приложенная сила меньше максимальной силы трения, сила трения равна силе, приложенной к телу, то есть 3,5 Н, потому что трение не позволяет телу начать двигаться.

Поскольку сила, приложенная равна 3,5 Н, а максимальная сила трения — 5 Н, которая достаточна для сдвига тела, тело не начнет двигаться, а значит: \[ F_{трение} = F_{прилож} = 3,5\, \text{Н} \]

Ответ:

Величина силы трения, действующей на тело при приложенной силе 3,5 Н, равна 3,5 Н.