Сила, необходимая для перемещения блоков против трения

Два бруска массами 3 кг и 5 кг соединены пружиной жесткости k. Коэффициент трения между блоками и поверхностью равен 0,2. Найдите минимальную постоянную горизонтальную силу F, которую нужно приложить к 3-килограммовому блоку, чтобы просто сдвинуть 5-килограммовый блок.

Моя работа: Чтобы 5-килограммовый блок просто скользил, сила пружины должна быть равна трению, испытываемому им, равному 10 Н. Теперь внешняя сила F, приложенная к 3-килограммовому блоку, должна быть больше или равна силе пружины + трению о поверхность, которая равна 10 Н + 6 Н = 16 Н. Таким образом, мой результат заключается в том, что минимальная сила должна быть равна F = 16 Н. Но это не ответ. Я хочу знать, где я ошибаюсь. Ответ - F =11 Н

Я трижды начинал и удалял этот комментарий. Я не совсем понимаю проблему. Кажется, нужно интерпретировать «просто скользить» как «просто превысить предел статического трения». Но я не знаю, что делать с трением на 3-килограммовом блоке. Сначала нужно было бы превысить трение покоя, сжать пружину, а затем уменьшить приложенную силу, пока она снова не стала бы ниже предела трения покоя. Возможно, вопрос заключается в следующем: какова наименьшая сила, которая будет удерживать оба объекта чуть ниже статического предела после сжатия пружины. (Я не решил эту проблему.) Не уверен!!
Здесь тоже очень старались и тоже ничего не добились.
У меня тоже 16 Н. Возможно, в ответе опечатка или ошибка. Я видел это раньше (например, ошибки в ключе ответа книги).
Схемы с проблемой нет? В вопросе не говорится, что «поверхность» горизонтальна.
Нет, схемы нет.

Ответы (2)

Для блока весом 3 кг: по теореме о работе-энергии работа внешней силы + работа неконсервативной силы = изменение KE + изменение PE. g(=10) × x = изменение PE + изменение KE Как следует из уравнения, все, кроме изменения KE, является фиксированным, поэтому для минимального значения F KE должно быть равно нулю. Таким образом, если предположить, что изменение KE очень незначительно, Fx — 0,2 × 3 × 10 × x = 0,5kx^2 + 0 F — 0,2 × 3 × 10 = 0,5kx Поскольку для перемещения 5-килограммового блока минимальная величина kx составляет 10 Н. Итак, - F - 6 = 5 Итак, F = 11 Н

Не могли бы вы переформатировать это с помощью MathJax? Вот учебник MathJax
Да, через несколько часов

Два блока с трением

Сила вызывает ускорение на м 1 (правый блок) и выполняется работа над пружиной:

( Ф − мю м 1 г ) Икс "=" 1 2 к Икс 2
Максимальное удлинение пружины перед м 2 начинает двигаться это:
Икс м а Икс "=" 2 ( Ф − мю м 1 г к )
Это приводит к тому, что натяжение пружины достигает максимума:
Т м а Икс "=" к Икс м а Икс "=" 2 ( Ф − мю м 1 г )
Который должен превышать трение, обеспечиваемое м 2 , вызвать движение м 2 :
2 ( Ф − мю м 1 г ) > мю м 2 г
⟹ Ф > мю ( м 2 г 2 + м 2 г )

С предоставленными числовыми значениями это дает:

Ф > 11 Н

Если это условие не выполняется, то м 1 просто остановится и м 2 не начнет движение.

Герт, я не утверждаю, что мы с тобой непогрешимы. Тем не менее, это кажется относительно простой проблемой. Итак ... если ОП что-то не упустил в постановке задачи, я готов пойти с ответом 16N. И еще... постановка задачи несколько двусмысленна, что не помогает при попытке проработать задачу.
Никакого ускорения я не предполагал. Как я уже говорил, постановка задачи требует некоторой доработки.
Сила, необходимая для перемещения блоков против трения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v