Диаграмма свободного тела для статического трения объекта с приложенной горизонтальной силой?

Если объект покоится на склоне, его толкает на место горизонтальная сила.

Добавляет ли составляющая вектора, удерживающего его (относительно наклона), нормальную силу объекта, тем самым увеличивая его статическую силу трения?

Означает ли это, что статическое трение объекта не является постоянной величиной?

Это примерный вопрос, связанный с этой идеей, которую я пытаюсь понять, если кто-то не понимает, о чем я спрашиваю:

Брусок массой 5 ​​кг лежит под углом 30 градусов. Коэффициент статического трения между блоком и наклоном равен 0,2. Какая горизонтальная сила должна давить на блок, чтобы он был на грани соскальзывания вверх?

Это моя свободная диаграмма тела, чтобы попытаться понять это:

Ф сеть "=" 0 Н м "=" 5 к г Ф Ф "=" 0,2 ( 42,4 Н ) "=" 8,48 Н 24,5 + 8,5 "=" 33 Н Ф Н "=" ( 5 × 9,8 ) потому что ⁡ ( 30 ) Статическое трение "=" 0,2 ( 42,4 ) "=" 8,5 Н 24,5 + 8,5 "=" 33 Н Икс грех ⁡ 90 "=" 33 грех ⁡ 60 Икс "=" 38 Н Ответ 43 Н

@ user104372 Сила трения направлена ​​вниз по склону (противоположно направлению потенциального движения) и не имеет величины 8,5 Н. Нормальная реакция увеличивается за счет составляющей горизонтальной толкающей силы, перпендикулярной склону.
@user104372 user104372 Просто предположим, что сила трения достаточно велика, чтобы удерживать массу на склоне без внешней силы. Сила трения будет выше по склону. Теперь приложите постепенно увеличивающуюся горизонтальную силу до такого значения, при котором сила трения не потребуется, чтобы удерживать груз в заданном положении. Теперь увеличьте горизонтальную силу, и теперь сила трения будет действовать вниз по склону, чтобы предотвратить движение массы вверх по склону.
Извините за поздний ответ, я был в классах до сих пор. Используя информацию здесь, я смог получить ответ грубой силой, пытаясь обойти значение трения. Я не чувствую себя удовлетворенным этим, но когда я проснусь, я перечитаю все эти посты, чтобы посмотреть, смогу ли я концептуально понять, что происходит. Это моя работа над решением: imgur.com/a/64ylq
@Scibeon Я разместил для вас бесплатную схему тела.
Согласно ключу ответа в учебнике, который я читаю, 43 Н — это ответ для горизонтально приложенной силы. Если только я каким-то образом не получил этот ответ по ошибке.

Ответы (2)

На тело действуют четыре силы.
Горизонтальная сила, сила трения, нормальная реакция и вес тела.
Ваша диграмма свободного тела не показывает все четыре силы.

Вам нужно применить второй закон Ньютона параллельно плоскости и перпендикулярно плоскости, и перпендикулярное приложение должно ответить на ваш вопрос о нормальной силе и, следовательно, силе трения.

Обновлять

Вот моя диаграмма свободного тела и ваша с нормальной реакцией и добавленной силой трения.
Обратите внимание Ф грех ⁡ 30 ∘ компонент Ф который давит на объект и, таким образом, делает Н больше чем м г потому что ⁡ 30 ∘ на эту величину и, таким образом, увеличивая значение силы трения вдоль склона.

Используя второй закон Ньютона, вы можете составить два уравнения с двумя неизвестными. Ф и Н , и, следовательно, решить для Ф .

введите описание изображения здесь

Включает ли эта диаграмма все силы? imgur.com/a/pc8Vg
Я не могу рассказать вам о проблеме шаг за шагом. На вашей диаграмме я насчитал пять сил. Как я уже писал ранее, я думаю, что на массу действуют четыре силы. Нарисуйте силы, обозначьте их и примените второй закон Ньютона. Вы еще настаиваете на том, что нормальная реакция равна составляющей веса, перпендикулярной плоскости. Это не значит, что вы упустили тот факт, что горизонтальная сила имеет составляющую в этом направлении.
Думаю, теперь я понимаю диаграмму свободного тела. N указывает вверх, и приложенная сила добавляется к силе трения. Большое спасибо за исправление моей диаграммы и всем остальным, кто внес свой вклад.

Сила трения покоя равна коэффициенту трения * Нормальная реакция. Так как тело покоится на наклонной плоскости, то нормальная реакция эквивалентна не весу, а его составляющей, перпендикулярной плоскости, на которой покоится тело. Вам нужно решить все силы в вашей диаграмме, чтобы прийти к вашему ответу.

Из того, что я вижу, вы подходите к хорошим уравнениям, но будьте немного описательными, когда дело доходит до диаграммы, чтобы прийти к правильному выводу.

Подобно нисходящей силе, mgsin30 уже действует на блок. Нормальная реакция — это cos30 веса, поэтому вы найдете трение, которое действует в направлении, противоположном движению, и вы знаете все остальное.

Включает ли эта диаграмма все силы? imgur.com/a/pc8Vg
Диаграмма свободного тела для статического трения объекта с приложенной горизонтальной силой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v