Лёгкий магнит с крюком на вертикальной стальной плите остаётся неподвижным, пока подвешенный к нему груз не превосходит по массе \(m_0\). Чему равна магнитная сила, если коэффициент трения магнита по стали равен \(\mu\)? С каким ускорением скользит магнитная подвеска, если масса груза \(m > m_0\)?
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Магнитная сила. Пока система висит неподвижно, трение (направленное вверх) уравновешивает вес груза (магнит лёгкий): \[ F_{\text{тр}} = m g \le \mu F_{\text{м}}. \] На пороге \(m = m_0\) трение максимально: \[ m_0 g = \mu F_{\text{м}} \quad\Longrightarrow\quad F_{\text{м}} = \frac{m_0 g}{\mu}. \]
Скольжение при \(m > m_0\). Теперь трение скольжения \(\mu F_{\text{м}} = m_0 g\) (прижатие магнитное — от веса груза не зависит!): \[ m a = m g - m_0 g \quad\Longrightarrow\quad a = g\,\frac{m - m_0}{m}. \]