Решение: Сила под углом к плоскости
Брусок массой $m = 2\ \text{кг}$ движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы, направленной под углом $\alpha = 30^\circ$ к горизонту (см. рисунок). Коэффициент трения между бруском и плоскостью $\mu = 0{,}2$. Модуль силы трения, действующей на брусок, $F_{\text{тр}} = 2{,}8\ \text{Н}$. Чему равен модуль силы $F$?
Решение по шагам
4 шагаСила трения связана с силой нормальной реакции опоры формулой:
$$F_{\text{тр}} = \mu N$$Найдём силу нормальной реакции:
$$N = \frac{F_{\text{тр}}}{\mu} = \frac{2{,}8}{0{,}2} = 14\ \text{Н}$$По вертикали брусок не движется, поэтому сила реакции опоры уравновешивает вес с учётом вертикальной составляющей силы $F$:
$$N + F\sin\alpha = mg$$Выразим силу $F$ и подставим значения, принимая $g = 10\ \text{м/с}^2$:
$$F = \frac{mg - N}{\sin\alpha} = \frac{2\cdot10 - 14}{\sin30^\circ} = \frac{6}{0{,}5} = 12\ \text{Н}$$Где здесь ошибаются
Считать силу нормальной реакции равной весу бруска, не учитывая вертикальную составляющую силы $F$.
Использовать в вертикальном уравнении $F\cos\alpha$ вместо $F\sin\alpha$.