Про проведении лабораторной работы были получены следующие данные: длина накл. плоскости равно 1 м, высота 20 см, масса деревянного бруска 200 г, сила тяги измеренная динамометром при движении бруска в верх 14 Н. Найти коэф-т трения?

Дано:

l = 1 метр - длина наклонной плоскости;

h = 20 сантиметров = 0,2 метра - высота наклонной плоскости;

m = 200 грамм = 0,2 килограмма - масса деревянного бруска;

g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;

F = 14 Ньютон - сила тяги при движении бруска вверх.

Требуется определить k - коэффициент трения.

Для решения задачи будем считать, что брусок двигался равномерно. Тогда, по второму закону Ньютона:

F = Fтрения + Fтяжести;

F = k * N + m * g * sin (a), где a - угол наклона плоскости к горизонту;

F = k * m * g * cos (a) + m * g * sin (a);

k * m * g * cos (a) = F - m * g * sin (a);

k = (F - m * g * sin (a)) / (m * g * cos (a)) = (14 - 0,2 * 10 * 0,2 / 1) / (0,2 * 10 * cos (a)) =

= (14 - 0,4) / (2 * cos (a)) = 13,6 / (2 * (1 - 0,2^2) ^0,5) =

13,6 / (2 * (1 - 0,04) ^0,5 = 13,6 / (2 * 0,9) = 13,6 / 1,8 = 7,5.

Как видно, коэффициент трения получился равным 7,5. Но физически коэффициент трения не может быть выше 1. Высокий коэффициент, полученный при решении задачи, означает, что тело двигалось вверх не равномерно, а с некоторым ускорением. Поэтому необходимо:

а) измерить ускорение и внести его в условие задачи;

б) изменить силу тяги (уменьшить) так, чтобы обеспечить равномерное движение тела.