Алтын сақаның бас қаһарманы, идеялық нысанасы - халықтың арман-мұраты. Мұнда да халықтың аңсары ертегінің басты арқауы. Қазақ ертегілерінің бас қаһармандары аңшы-мерген, жауынгер-батыр, кенже бала, тазша бала, жалғыз бала және басқа әлеуметтік теңсіздіктегі бұқара өкілі. Бұлардың бәрі - халық арманынан әр кезде туған идеал кейіпкерлер. «Алтын сақадағы» бала сондай кейіпкер. Онда классикалық батырлық ертегіге тән белгілердің бәрі бар. Бала жұртта қалып қойған алтын сақасын алып келуге барып, жалмауыз кемпірге кез болған бала кемпірдің алдағанына сенбей, сақасын ат үстінен іліп алып, қаша жөнеледі. Мыстан кемпір тұра қуады. Осымен оқиға шиеленісе түседі. Бұл ертегіде де сайыста кейіпкер өз күшімен емес, керемет достарының арқасында жеңуі - батырлықтан гөрі қиял-ғажайып ертегінің заңдылықтарына жақындау.
См. рисунок. Возможных вариантов - два: когда силу прикладывают, чтобы двинуть брусок вверх, и когда - вниз.
Для того, чтобы брусок вообще сдвинулся (неважно куда - вверх или вниз), нужно чтобы сила трения покоя, действующая на брусок, имела максимальное значение. Как известно, максимальная сила трения покоя равна:
Fтр.п._max = μN
Когда брусок сдвинут, на него будет действовать сила трения скольжения. Её тоже вычисляют по этой формуле:
Fтр.ск. = μN
На самом деле максимальная сила трения покоя чуть больше, чем сила трения скольжения. Но приближённо две эти силы можно считать равными.
Чтобы вычислить минимальную силу F, нужно рассмотреть все силы, которые действуют на брусок. Распишем по Второму закону Ньютона проекции этих сил:
Алтын сақаның бас қаһарманы, идеялық нысанасы - халықтың арман-мұраты. Мұнда да халықтың аңсары ертегінің басты арқауы. Қазақ ертегілерінің бас қаһармандары аңшы-мерген, жауынгер-батыр, кенже бала, тазша бала, жалғыз бала және басқа әлеуметтік теңсіздіктегі бұқара өкілі. Бұлардың бәрі - халық арманынан әр кезде туған идеал кейіпкерлер. «Алтын сақадағы» бала сондай кейіпкер. Онда классикалық батырлық ертегіге тән белгілердің бәрі бар. Бала жұртта қалып қойған алтын сақасын алып келуге барып, жалмауыз кемпірге кез болған бала кемпірдің алдағанына сенбей, сақасын ат үстінен іліп алып, қаша жөнеледі. Мыстан кемпір тұра қуады. Осымен оқиға шиеленісе түседі. Бұл ертегіде де сайыста кейіпкер өз күшімен емес, керемет достарының арқасында жеңуі - батырлықтан гөрі қиял-ғажайып ертегінің заңдылықтарына жақындау.
Дано:
α = 30°
m = 1 кг
μ = 0,8
g = 10 Н/кг
F - ?
См. рисунок. Возможных вариантов - два: когда силу прикладывают, чтобы двинуть брусок вверх, и когда - вниз.
Для того, чтобы брусок вообще сдвинулся (неважно куда - вверх или вниз), нужно чтобы сила трения покоя, действующая на брусок, имела максимальное значение. Как известно, максимальная сила трения покоя равна:
Fтр.п._max = μN
Когда брусок сдвинут, на него будет действовать сила трения скольжения. Её тоже вычисляют по этой формуле:
Fтр.ск. = μN
На самом деле максимальная сила трения покоя чуть больше, чем сила трения скольжения. Но приближённо две эти силы можно считать равными.
Чтобы вычислить минимальную силу F, нужно рассмотреть все силы, которые действуют на брусок. Распишем по Второму закону Ньютона проекции этих сил:
ВНИЗ.
OY: N + F*sinα - mg*cosα = 0
N = mg*cosα - F*sinα
OX: F*cosα + mg*sinα - Fтр.п._max = 0
F*cosα + mg*sinα - μN = 0
F*cosα + mg*sinα = μN
F*cosα + mg*sinα = μ*(mg*cosα - F*sinα)
F*cosα + mg*sinα = μ*mg*cosα - μ*F*sinα
F*cosα + μ*F*sinα = μ*mg*cosα - mg*sinα
F*(cosα + μ*sinα) = mg*(μ*cosα - sinα)
F = mg*(μ*cosα - sinα) / (cosα + μ*sinα) = 1*10*(0,8*cos30° - sin30°) / (cos30° + 0,8*sin30°) = 10*(0,8*√3/2 - 0,5) / (√3/2 + 0,8*0,5) = 1,52... = 1,5 Н
ВВЕРХ.
OY: N - F*sinα - mg*cosα = 0
N = mg*cosα + F*sinα
OX: mg*sinα + Fтр.п._max - F*cosα = 0
mg*sinα + μN - F*cosα = 0
mg*sinα + μN = F*cosα
F*cosα = mg*sinα + μ*(mg*cosα + F*sinα)
F*cosα = mg*sinα + μ*mg*cosα + μ*F*sinα
F*cosα - μ*F*sinα = mg*sinα + μ*mg*cosα
F*(cosα - μ*sinα) = mg*(sinα + μ*cosα)
F = mg*(sinα + μ*cosα) / (cosα - μ*sinα) = 1*10*(sin30° + 0,8*cos30°) / (cos30° - 0,8*sin30°) = 10*(0,5 + 0,8*√3/2) / (√3/2 - 0,8*0,5) = 25,5956... = 25,6 Н
ответ: 1,5 Н и 25,6 Н.