Краткий ответ: \(\mu \approx 0{,}3\) — при \(g=10\ \text{Н/кг}\). Если брать \(g=9{,}8\ \text{Н/кг}\), получится \(\mu \approx 0{,}31\).
Дано:
\(m=200\ \text{г}=0{,}200\ \text{кг}\)
\(F_{\text{д}}=0{,}6\ \text{Н}\) — показание динамометра
Считаем, что брусок тянут равномерно и динамометр расположен горизонтально.
Решение:
По вертикали на брусок действуют сила тяжести \(mg\) и сила нормальной реакции опоры \(N\). Ускорения по вертикали нет, поэтому
\[ N=mg. \]Сила трения скольжения: \[ F_{\text{тр}}=\mu N=\mu mg. \]
При равномерном движении сила тяги динамометра уравновешивает силу трения: \[ F_{\text{д}}=F_{\text{тр}}. \]
Тогда \[ \mu=\frac{F_{\text{д}}}{mg} =\frac{0{,}6}{0{,}200\cdot 10} =\frac{0{,}6}{2} =0{,}3. \]
Проверка:
\[
F_{\text{тр}}=0{,}3\cdot 0{,}200\cdot 10=0{,}6\ \text{Н}.
\]
Совпадает с показанием динамометра.
Что важно понять: коэффициент трения — это отношение силы трения к силе нормального давления: \[ \mu=\frac{F_{\text{тр}}}{N}. \] В этой задаче \(N=mg\), потому что нет вертикальной тяги. Массу обязательно переводим в килограммы.
Если бы брусок двигался с ускорением \(a\), то одного показания динамометра было бы недостаточно: \[ F_{\text{д}}-F_{\text{тр}}=ma, \qquad \mu=\frac{F_{\text{д}}-ma}{mg}. \] В номере 249 подразумевается равномерное перемещение.
