4) В лесу живут маленькие и большие гномы, которые соревнуются на ровной поляне в перетаскивании большого плоского камня. Побеждает тот, кто сдвинет этот камень в
сторону противника. Известно, что 4 больших гнома, если очень-очень постараются,
сдвигают этот камень, когда толкают его с одной стороны. Но если с другой стороны камень
начнут толкать 18 маленьких гномов, то камень станет двигаться уже в противоположном
направлении, несмотря на усилия больших гномов. Сколько маленьких гномов достаточно,
чтобы точно победить 7 больших гномов? Считать, что гномы одного роста
развивать одинаковые усилия, и что камень во время соревнования не отрывается от земли и
не зарывается в нее.
f1 = mgCos(alf) и испытывает силу тяги f2 = mgSin(alf).
В задаче угла нет, но есть величина длины l и h. Они соотносятся с углом следующим образом: alf = ArcSin (h/l).
Максимальная сила трения равна fтр = k(mgCos(alf) + f) где f - добавочная сила, прижимающая брусок к плоскости.
Чтобы брусок не скользил, должно выполняться неравенство:
fтр = k(mgCos(alf) + f) >= mgSin(alf)
откуда получаем
f >= (mgSin(alf)/k - k(mgCos(alf)))/k = (mgSin(ArcSin (h/l)) - k(mgCos(ArcSin (h/l/k
f >= (mg(h/l) - k(mgSqrt(1 - (h/l)^2)))/k
если результат отрицательный, это значит, что силы не требуется.
m = 2 кг к = 0.4 l = 1 м h = 0.6 м
f >= ((2*10*0.6) - 0.4*(2*10*0.8))/0.4 = (12 - 0.4*16)/0.4= 14 Н
В условиях прямо не сказано, но я исходил из того, что добавочная сила направлена перпендикулярно к плоскости и не имеет тангенциальной составляющей.