Брусок, не обижай Ньютона!

Рассмотрим сегодня решение следующей задачи, которая часто попадается на пробниках и может быть на экзамене (ОГЭ и даже ЕГЭ). Брусок лежит на шероховатом горизонтальном столе и на него действуют горизонтально направленной силой 4 Н. В результате действия силы, брусок приобретает ускорение 2 м⁄с². Коэффициент трения бруска о стол равен 0,2. Чему равна масса бруска?

РЕШЕНИЕ

К решению данной задачи нужно подходить подготовленным. Уже должны быть изучены законы Ньютона. Должно быть понимание, как считать силу трения скольжения и чем она отличается от других сил трения. Если в усвоении данных тем у вас возникают трудности, то это повод обратиться к опытному репетитору.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на мгновенное ускорение тела. В данном случае тело движется в одном из горизонтальных направлений. 

На тело действуют сила F = 4 Н и сила F_тр скольжения, которые направлены в противоположенные стороны. По определению, сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения на силу реакции опоры. Если тело не движется с ускорением, направленным вверх или вниз, сила реакции опоры равна по модулю весу: F=mg (согласно третьему закону Ньютона). Таким образом, сила трения скольжения равна F_тр =μmg, где μ – коэффициент трения бруска. Запишем второй закон Ньютона для бруска: 

Ответ: 1 кг.