№252 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Стальной магнит массой 50 г прилип к вертикальной стальной плите. Для скольжения магнита вниз прикладывают силу 1,5 Н. С какой силой магнит прижимается к плите? Какую силу надо приложить, чтобы перемещать магнит вертикально вверх, если коэффициент трения равен 0,2?

Дано

$$m=50\ \text{г}=0{,}05\ \text{кг}$$
$$F=1{,}5\ \text{Н}$$
$$\mu=0{,}2$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Найти: $$N$$ — сила, с которой магнит прижимается к плите; $$F_1$$ — сила, необходимая для перемещения магнита вверх.

Ход решения

Максимальная сила трения:

$$F_{\text{тр}}=\mu N$$

Чтобы магнит начал скользить вниз, сумма силы тяжести и приложенной силы должна быть равна силе трения:

$$mg+F=\mu N$$

Отсюда

$$N=\frac{mg+F}{\mu}$$

Подставим значения:

$$ N=\frac{0{,}05\cdot 10+1{,}5}{0{,}2} =\frac{0{,}5+1{,}5}{0{,}2} =\frac{2{,}0}{0{,}2} =10\ \text{Н} $$

Чтобы перемещать магнит вертикально вверх, приложенная сила должна преодолеть силу тяжести и силу трения:

$$F_1=mg+\mu N$$

Тогда

$$ F_1=0{,}05\cdot 10+0{,}2\cdot 10 =0{,}5+2{,}0 =2{,}5\ \text{Н} $$

Ответ

$$N=10\ \text{Н},\qquad F_1=2{,}5\ \text{Н}.$$