Applied Mathematics · 2nd secondary · First Term

Mechanics (Statics) — Equilibrium of a body on a horizontal rough plane

About this lesson

This unit introduces the concept of friction in mechanics, distinguishing between smooth and rough surfaces. It explains that friction arises from microscopic irregularities on surfaces and is quantified by the coefficient of friction. The unit covers the properties of static friction, including limiting static friction, and introduces kinetic friction. It defines the resultant reaction as the combination of normal reaction and friction, and explains the angle of friction, establishing that the coefficient of friction equals the tangent of the angle of friction. The unit then applies these concepts to solve equilibrium problems for a body on a horizontal rough plane, considering forces applied at various angles. Worked examples include pushing a box, a body connected by a string over a pulley, and finding the coefficient of friction when multiple forces act. The unit also includes a theoretical proof using Lami's rule to find the minimum force needed to move a body. By the end, students should be able to define friction-related terms, calculate friction forces, determine coefficients, and solve equilibrium problems involving rough horizontal planes.

Main topics in this lesson

  • Friction and its types
  • Smooth and rough surfaces
  • Coefficient of friction
  • Static and kinetic friction
  • Resultant reaction
  • Angle of friction
  • Equilibrium on a rough horizontal plane

Key terms and vocabulary

  • Friction
  • Smooth Surface
  • Rough Surface
  • Normal Reaction
  • Static Friction
  • Kinetic Friction
  • Limiting Static Friction
  • Resultant Reaction
  • Angle of Friction
  • Coefficient of friction

Questions and answers on Mechanics (Statics) — Equilibrium of a body on a horizontal rough plane - practice and revision

Multiple choice questions on this lesson in Applied Mathematics for 2nd secondary, First Term, with practice exercises for revision and exam preparation.

1

جسم موضوع على مستوى أفقي خشن، فإذا كانت زاوية الاحتكاك تساوي 45° ورد الفعل العمودي 50 نيوتن، فإن قوة الاحتكاك تساوي:

  • 1 50 نيوتن
  • 2 25 نيوتن
  • 3 70.7 نيوتن
  • 4 100 نيوتن
2

جسم على مستوى أفقي خشن، فإذا كان معامل الاحتكاك 0.8 ورد الفعل العمودي 25 نيوتن، فإن رد الفعل المحصل يساوي تقريباً:

  • 1 32 نيوتن
  • 2 20 نيوتن
  • 3 25.8 نيوتن
  • 4 45 نيوتن
3

جسم على مستوى أفقي خشن، فإذا كانت قوة الاحتكاك 21 نيوتن ورد الفعل العمودي 70 نيوتن، فإن معامل الاحتكاك يساوي:

  • 1 0.3
  • 2 3.33
  • 3 0.7
  • 4 21
4

جسم على مستوى أفقي خشن، فإذا كان معامل الاحتكاك 0.4 وزاوية الاحتكاك تساوي:

  • 1 21.8°
  • 2 40°
  • 3 0.4°
  • 4 66.6°
5

جسم على مستوى أفقي خشن، فإذا كان رد الفعل المحصل 65 نيوتن ورد الفعل العمودي 60 نيوتن، فإن قوة الاحتكاك تساوي:

  • 1 25 نيوتن
  • 2 5 نيوتن
  • 3 65 نيوتن
  • 4 125 نيوتن
6

جسم وزنه 200 نيوتن على مستوى أفقي خشن، فإذا كان معامل الاحتكاك 0.15، فإن قوة الاحتكاك المحددة تساوي:

  • 1 30 نيوتن
  • 2 200.15 نيوتن
  • 3 1333.3 نيوتن
  • 4 0.00075 نيوتن

Turn this unit into a ready quiz

Generate a quiz from this unit, send it to your class, and let the answers be graded for you.

Start free