Стальной магнит массой 50г прилип к вертикально расположенной стальной плите. Для равномерного скольжения...

1. Сила прижатия магнита к плите равна силе тяжести магнита, так как он равномерно скользит вниз: 0,05кг * 9,8м/с^2 = 0,49Н.
2. Для перемещения магнита по плите вертикально вверх нужно преодолеть силу трения. Сила трения равна коэффициенту трения умноженному на силу прижатия: 0,2 * 0,49Н = 0,098Н. С учетом приложенной силы 1,5Н, общая сила, необходимая для перемещения магнита вверх, будет равна 1,5Н + 0,098Н = 1,598Н.

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть силы, действующие на магнит в разных ситуациях.

1. Сила прижатия магнита к плите

Магнит, прилипший к вертикальной стальной плите, удерживается двумя основными силами: силой магнитного притяжения и силой трения. Из условия задачи известно, что для равномерного скольжения магнита вниз прикладывается сила 1,5 Н. Это означает, что сила трения между магнитом и плитой равна 1,5 Н (поскольку именно она компенсирует приложенную силу).

Сила трения ( F_{\text{тр}} ) определяется как:

[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N, ]

где:

• ( \mu = 0.2 ) — коэффициент трения,
• ( N ) — сила нормальной реакции (в данном случае это сила прижатия магнита к плите).

Поскольку сила трения равна 1,5 Н, можно записать:

[ 1.5 = 0.2 \cdot N. ]

Отсюда находим силу прижатия ( N ):

[ N = \frac{1.5}{0.2} = 7.5 \, \text{Н}. ]

2. Сила для перемещения магнита вверх

Теперь рассчитаем силу, необходимую для перемещения магнита по плите вертикально вверх. В этом случае на магнит действуют следующие силы:

• сила тяжести ( F_{\text{тяж}} = m \cdot g ),
• сила трения ( F_{\text{тр}} = \mu \cdot N ),
• приложенная внешняя сила ( F_{\text{внеш}} ).

Сила тяжести рассчитывается как:

[ F_{\text{тяж}} = 0.05 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 0.49 \, \text{Н}. ]

Чтобы поднимать магнит вверх, нужно преодолеть как силу трения, так и силу тяжести. Следовательно, внешняя сила должна быть равна сумме этих сил:

[ F{\text{внеш}} = F{\text{тяж}} + F_{\text{тр}}. ]

Подставляем известные значения:

[ F_{\text{внеш}} = 0.49 \, \text{Н} + 1.5 \, \text{Н} = 1.99 \, \text{Н}. ]

Таким образом, чтобы перемещать магнит вверх, необходимо приложить силу примерно 1.99 Н.

Для определения силы, с которой магнит прижимается к плите, используем второй закон Ньютона: F = ma, где F - сила, с которой магнит прижимается к плите, m - масса магнита, а - ускорение свободного падения (принимаем за 9,8 м/c^2).

F = 0,05кг * 9,8 м/c^2 = 0,49 Н.

Для перемещения магнита по плите вертикально вверх необходимо преодолеть силу трения. Сила трения равна коэффициенту трения умноженному на силу, с которой магнит прижимается к плите.

Fтрения = 0,2 * 0,49 Н = 0,098 Н.

Таким образом, для перемещения магнита по плите вертикально вверх, необходимо приложить силу больше, чем сила, с которой магнит прижимается к плите, на величину силы трения: F = 0,49 Н + 0,098 Н = 0,588 Н.