Dane:

$m=2kg$  

$F=6N$  

$F_1=8N$  

Szukane:

$\mu =?$  

$a=?$  

Rozwiązanie:

Współczynnik tarcia

Cegła porusza się ruchem jednostajnym:

Siłę tarcia obliczamy korzystając ze wzoru:

$T=\mu F_N$  

gdzie T jest siłę tarcia, µ jest współczynnikiem tarcia, F_N jest siłą nacisku ciała na podłoże. W naszym przypadku siła nacisku jest równoważna sile ciężkości. Siłę ciężkości przedstawiamy za pomocą wzoru:

$F_g=mg$  

gdzie F_g jest siłą ciężkości, m jest masą ciała, g jest przyspieszeniem ziemskim. Z tego wynika, że:

$T=\mu F_g$  

$T=\mu mg$  

Korzystamy z I zasady dynamiki:

$T=F$  

$\mu mg=F\mid :mg$  

$\mu =\frac{F}{mg}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$\mu =\frac{6N}{2kg\cdot 10\frac{m}{s^2}}=\frac{6N}{20kg\cdot \frac{m}{s^2}}=\frac{6N}{20N}=0,3$  

Odp.: Współczynnik tarcia wynosi  $0,3.$  

Przyspieszenie

Jeżeli cegła porusza się z przyspieszenie, to siła z jaką na nią działamy jest większa od siły tarcia:

Przyspieszenie uzyskane przez cegłę wyznaczmy korzystając z II zasady dynamiki:

$F_1-T=ma$  

$F_1-\mu mg=ma$  

$F_1-\frac{F}{mg}\cdot mg=ma$  

$F_1-F=ma\mid :m$  

$a=\frac{F_1-F}{m}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$a=\frac{8N-6N}{2kg}=\frac{2N}{2kg}=\frac{2\sout{kg}\cdot \frac{m}{s^2}}{2\sout{kg}}=1\frac{m}{s^2}$  

Odp.: Przyspieszenie, z jakim porusza się cegła, gdy działa na nią siła F₁ wynosi  $1\frac{m}{s^2}.$