2. Другий закон Ньютона Основні формули

1. Рівняння руху тіла (дру­гий закон Ньютона)

,

де – геометрична сума сил, що діють на тіло, – імпульс тіла; – кількість сил, що діють на тіло.

Якщо то

2. Сила тертя ковзання

,

де – коефіцієнт тертя ковзан­ня; – сила нормального тиску.

Приклад розв'язання задачі

Ковзаняр рухався рівномірно із швидкістю , а потім почав ру­хатися рівносповільнено і, прой­шовши шлях за час , зупинився. Маса ковза­няра . Знайти і кое­фіцієнт тертя .

Розв’язання

На відрізку рівносповільне­ного руху ковзаняр рухався під дією однієї тільки сили тертя . За другим законом Ньютона

, .

Шлях , який пройшов ков­заняр, згідно з кінематичною фор­мулою, дорівнює

.

Знайдемо звідси приско­рення:

.

Тоді і .

Підставимо числові значення величин

.

Використовуючи кінематичну формулу рівнозмінного руху , знаходимо швидкість ков­заняра:

.

Підставимо значення вели­чин:

.

Задачі

2.1. На горизонтальній дошці лежить вантаж. Коефіцієнт тертя між дошкою і вантажем . Якого прискорення в горизонтальному напрямку слід надати дощці, щоб вантаж міг з неї зісковзнути?

2.2. Для того, щоб визначити коефіцієнт тертя між дерев'я­ними поверхнями, брусок поклали на дошку і почали піднімати за один кі­нець. Брусок починає рухатись при значенні кута нахилу Чому дорівнює ?

2.3. Тіло масою рухається горизонтально із швидкістю . На його шляху знаходиться похила площина . На яку висоту за інерцією тіло підніметься по поверхні похилої площини до зу­пинки, якщо коефіцієнт тертя ?

2.4. Тепловоз тягне 10 вагонів із прискоренням . Визначити силу натягу зчеплення між сьомим (рахувати від тепловоза) і восьмим ваго­нами, якщо маса кожного вагона , а коефіцієнт тертя .

2.5. Тіло масою знаходиться на похилій площині . Визначити силу тиску тіла на поверхню похилої площини, якщо вона рухається разом з тілом вертикально вгору з прискоренням . Коефіцієнт

2.6. Крижана гора утворює кут з горизонтом. Уздовж неї пускають знизу вгору камінь, що проходить відстань за час і потім скочується вниз. Знайти час скочування.

2.7. Кулька підвішана на абсолютно нерозтяжній нитці. На який кут відхилиться нитка, якщо маятник рухається прямолінійно в гори­зонтальному напрямку згідно з законом де ?

2.8. Ящик масою тягнуть рівномірно по підлозі за допо­могою мотузки, яка утворює кут з підлогою. Коефіцієнт тертя між ящиком і підлогою дорівнює Визначити силу, під дією якої рухається ящик.

2.9. Вагон масою спускається по канатній залізничній дорозі з нахилом до горизонту. Приймаючи коефіцієнт тертя , визначити силу натягу канату при гальмуванні вагона в кінці спуску, якщо швидкість вагона перед гальмуванням , а час гальмування

2.10. Через блок, який прикріплений до стелі кабіни ліфта, переки­нуто нитку, до кінців якої прив'язані вантажі і Знайти силу тиску блока на вісь при русі вантажів. Ліфт піднімається з прискоренням . Маса блока нехтовно мала, а тертям в осі знехтувати.