Движение по наклонной плоскости

Модель реализует виртуальный эксперимент, предназначенный для изучения движения бруска по наклонной плоскости при наличии силы сухого трения и внешней силы. При выполнении эксперимента можно выбирать коэффициент трения μ, массу бруска M, угол наклона плоскости α, а также модуль и направление внешней силы.

Приводится график зависимости силы сухого трения от относительной скорости соприкасающихся тел, на котором указан вертикальный отрезок, соответствующий трению покоя. При выбранных параметрах эксперимента точкой на графике отмечено реализуемое значение силы трения покоя. Скольжение бруска по наклонной плоскости возможно только в том случае, если сила трения покоя досигает максимального значения (Fтр)max:

Эти силы принято называть силой трения скольжения. Ускорение, которое при этом условии приобретает брусок при скольжении по наклонной плоскости, определяется из второго закона Ньютона
При a < 0 брусок начинает двигаться вверх по наклонной плоскости (из-за наличия внешней силы). В этом случае сила трения скольжения изменяет знак на противоположный.

Если внешняя сила отсутствует, то максимальный угол αmax наклона плоскости, при которм брусок еще удерживается неподвижно силой трения покоя, определяется соотношением

На практике это соотношение используется для измерения коэффициента сухого трения.

Непосредственно внутри окна модели, в левой нижней части, расположены кнопки «Старт» и «Сброс» (кнопка «Старт» при нажатии заменяется кнопкой «Стоп» и служит для кратковременной остановки происходящего процесса). При нажатии кнопки «Сброс» модель возвращается в первоначальное состояние. Вверху слева расположено рабочее поле модели с изображением наклонной плоскости и скользящим по ней бруском. Ниже рабочего поля расположено табло со значениями силы трения, нормального давления и ускорения тела. Вверху справа расположен график зависимости силы трения от скорости движения тела. Под графиком находятся четыре регулятора. С их помощью можно изменять коэффициент трения тела о плоскость, массу тела, угол наклона плоскости и величину внешней силы, действующей на брусок. Внимательно рассмотрите модель и найдите все органы управления.