Сила, необходимая для удержания книги в руках — не уверена насчет влияния трения.

Я смотрю на эту проблему:

Ученик зажимает в руках книгу, как показано на рисунке. Силы, которые он оказывает на переднюю и заднюю обложки книги, перпендикулярны книге и горизонтальны. Книга весит 31 Н . Коэффициент статического трения между его руками и книгой равен 0,40 . Какова минимальная сила нажатия, которую должна приложить каждая рука, чтобы книга не упала?

Приведенное решение:

Если используется минимальное усилие прижима, то сила трения на каждой крышке равна максимальной силе трения мю с Ф Н . Вес книги должен быть равен сумме двух сил трения:

31 "=" 2 мю с Ф Н "=" 2 ( 0,40 ) Ф Н

Однако я не понимаю, почему вам нужно нажимать с достаточной силой, чтобы получить максимальное статическое трение, чтобы минимизировать силу нажатия. Не могли бы вы нажимать немного меньше, получить, скажем, 75% статического трения и по-прежнему удерживать книгу, если эта сила больше, чем ее вес?

Ответы (3)

Однако я не понимаю, почему вам нужно нажимать с достаточной силой, чтобы получить максимальное статическое трение , чтобы минимизировать силу нажатия.

Если сильно надавить на каждую сторону книги Ф Н , тогда что держит книгу? Статическое трение, конечно.

Формула статического трения: Ф с мю с Ф Н

Поскольку это работает с обеих сторон книги, это трение будет удерживать вес книги в два раза больше: 2 Ф с "=" 31 Н

Все идет нормально.

А теперь подумайте, какая сила на самом деле нужна, чтобы удерживать эту книгу. Если вы уменьшите силу нажатия Ф Н по книге, то вы также уменьшите максимальную силу статического трения Ф с может достигать. Однако фактическое трение является постоянным из - за 2 Ф с "=" 31 Н , поскольку удерживаемый вес не меняется. Но максимум, которого может достичь трение, теперь приближается к значению, которое оно должно принять, когда вы ослабите силу нажатия.

В какой-то момент вы уменьшили Ф Н настолько, что максимальный предел для Ф с равно необходимому значению для хранения книги. Теперь трение максимально, и это соответствует минимальному давлению, которое вы должны приложить, чтобы книга не упала.

Сила трения — единственная сила в этой ситуации, противодействующая весу книги. Руки в этом случае обеспечивают нормальную силу, которую вы узнаете из задачи наклонной плоскости. Сила трения определяется путем умножения нормальной силы (которую создают руки) на статический коэффициент трения. Сила трения должна равняться весу, чтобы книга не упала.

Сила трения — единственная сила в этой ситуации, противодействующая весу книги. Руки в этом случае обеспечивают нормальную силу, которую вы узнаете из задачи наклонной плоскости. Сила трения определяется путем умножения нормальной силы (которую создают руки) на статический коэффициент трения. Сила трения должна равняться весу, чтобы книга не упала. Согласен, Рейд Эрдвайн...