6. Тяжёлый груз тащат по шероховатой горизонтальной поверхности, прикладывая к нему постоянную по модулю внешнюю силу F, направленную под постоянным углом а к горизонту (см. рисунок). Затем угол а уменьшают, оставляя модуль F прежним. Как в результате этого изменяются модуль силы нормального давления груза на поверхность и работа действующей на груз внешней силы F? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. | Модуль силы нормального давления груза на поверхность | | Работа действующей на груз внешней силы F | | 2 | 3 |

Решение:

• Сила нормального давления: Когда угол $$\alpha$$ уменьшается, проекция силы тяжести ($$mg \cos \alpha$$) на вертикальную ось увеличивается, а проекция внешней силы $$F$$ на вертикальную ось ($$F \sin \alpha$$) уменьшается (так как $$\alpha$$ уменьшается, а $$F$$ постоянно). Сила нормального давления равна разности этих сил: $$N = mg \cos \alpha - F \sin \alpha$$. Так как $$mg \cos \alpha$$ увеличивается, а $$F \sin \alpha$$ уменьшается, то $$N$$ увеличивается.
• Работа внешней силы: Работа внешней силы $$A = F \cdot d \cdot \cos \beta$$, где $$d$$ - расстояние, а $$\beta$$ - угол между силой и перемещением. В данном случае перемещение горизонтальное, и угол между силой $$F$$ и направлением перемещения равен $$\alpha$$. Таким образом, работа $$A = F \cdot d \cdot \cos \alpha$$. Так как $$F$$ и $$d$$ постоянны, а угол $$\alpha$$ уменьшается, то $$\cos \alpha$$ увеличивается, и, следовательно, работа $$A$$ увеличивается.

Ответ: