Номер 3, страница 112 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 14. Силы трения - номер 3, страница 112.

Условие.

3. Всегда ли сила трения препятствует движению? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.

Решение.

Нет, сила трения не всегда препятствует движению. Во многих случаях именно сила трения является причиной, вызывающей движение тела.

Ключевым моментом является то, что сила трения (как скольжения, так и покоя) всегда направлена так, чтобы препятствовать относительному смещению или проскальзыванию соприкасающихся поверхностей. Однако это не означает, что она всегда направлена против вектора скорости тела в выбранной системе отсчета (например, относительно земли).

Рассмотрим примеры, подтверждающие это.

Примеры, где сила трения вызывает движение (является движущей силой):

1. Ходьба и бег. Когда мы идем, мы отталкиваемся ногой от поверхности земли назад. В ответ на это действие возникает сила трения покоя между подошвой обуви и землей, которая направлена вперед. Именно эта сила, в соответствии со вторым законом Ньютона ($ \vec{F} = m\vec{a} $), и сообщает ускорение нашему телу, заставляя нас двигаться вперед. На очень скользкой поверхности (например, на льду) эта сила трения мала, поэтому оттолкнуться и пойти очень трудно.

2. Разгон автомобиля. Двигатель вращает ведущие колеса, которые в точке контакта с дорогой толкают ее назад. Сила трения покоя, действующая со стороны дороги на шины, направлена в противоположную сторону, то есть вперед. Эта сила является внешней движущей силой, которая разгоняет автомобиль. Без трения колеса просто бы прокручивались на месте.

Примеры, где сила трения препятствует движению:

1. Торможение. При торможении автомобиля или велосипеда сила трения (например, между тормозными колодками и диском, а также между колесами и дорогой) направлена против движения, что приводит к замедлению и остановке.

2. Скольжение. Любой предмет, скользящий по поверхности (например, шайба по льду или ящик по полу), замедляется и в конце концов останавливается из-за действия силы трения скольжения, направленной против его скорости.

Ответ: Нет, сила трения не всегда препятствует движению. Она противодействует относительному проскальзыванию поверхностей, но при этом может служить движущей силой, как, например, при ходьбе человека или разгоне автомобиля.