Чтобы определить модуль силы трения, действующей на тело, необходимо рассчитать нормальную силу, которая изменяется под воздействием вертикальной составляющей силы ( F ).
Для начала разложим силу ( F ) на горизонтальную и вертикальную составляющие. При угле ( \alpha = 30^\circ ) это можно сделать следующим образом:
[
F_x = F \cos \alpha
]
[
F_y = F \sin \alpha
]
Подставим значения:
[
F_x = 30 \, \text{Н} \cdot \cos 30^\circ = 30 \, \text{Н} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 25.98 \, \text{Н}
]
[
F_y = 30 \, \text{Н} \cdot \sin 30^\circ = 30 \, \text{Н} \cdot \frac{1}{2} = 15 \, \text{Н}
]
Теперь определим нормальную силу ( N ). В обычных условиях нормальная сила равна весу тела, но в данном случае она уменьшается на величину вертикальной составляющей силы ( F_y ), направленной вверх:
[
N = mg - F_y
]
Где ( m ) — масса тела, ( g ) — ускорение свободного падения (обычно принимается ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 )).
[
N = 10 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 - 15 \, \text{Н} = 98 \, \text{Н} - 15 \, \text{Н} = 83 \, \text{Н}
]
Теперь можем найти силу трения ( F_{\text{тр}} ), используя коэффициент трения ( \mu ):
[
F_{\text{тр}} = \mu N
]
Подставим значения:
[
F_{\text{тр}} = 0.20 \cdot 83 \, \text{Н} = 16.6 \, \text{Н}
]
Таким образом, модуль силы трения, действующей на тело, составляет ( 16.6 \, \text{Н} ).