Реши задачу и сделай чертеж к ней На горизонтальном полу стоит ящик массой 20 кг Коэффициент трения между полом и ящиком равен 0,3 к ящику в горизонтальном направлении…

Решение задачи (уровень 10 класс, цель — понять)

Дано:

• масса ящика m = 20 кг
• коэффициент трения μ = 0,3
• приложенная сила F = 36 Н
• g ≈ 9,8 м/с² (возьмём стандартное ускорение свободного падения)

1. Нормальная сила N На горизонтальной поверхности ускорения по вертикали нет, значит N = m g = 20 · 9,8 ≈ 196 Н.

2. Максимальная сила трения (статическое трение) f_max = μ N = 0,3 · 196 ≈ 58,8 Н.

3. Состояние движения Если приложенная сила меньше максимального статического трения, тело не начинает движение. Здесь F = 36 Н < f_max ≈ 58,8 Н, значит ящик неподвижен. Сила трения принимает такое значение, чтобы уравнять силы в горизонтальном направлении: f = F = 36 Н, направление — против направления приложения F (то есть влево).

Ответ: сила трения между ящиком и полом равна 36 Н (модуль), направление — противоположно направлению приложенной силы.

Примечание:

• Если бы F превысила f_max (например, F > 58,8 Н), быдет движение, и сила трения стала бы кинетической: f_k = μ N = 58,8 Н (направлена против движения). Тогда ускорение было бы a = (F − f_k)/m.

Чертёж ( Free-Body Diagram текстовым способом )

     N = 196 Н↑
         |
         |
 ← f = 36 Н ──box──→ F = 36 Н
         |
         |
     mg = 196 Н↓

• Гравитационная сила mg = 196 Н вниз.
• Нормальная сила N = 196 Н вверх.
• Сила трения f = 36 Н влево.
• Приписанная сила F = 36 Н вправо.