Номер 4, страница 350 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Лабораторные работы. 4. Определение коэффициента трения скольжения - номер 4, страница 350.

Условие.

4. Начертите оси координат $\text{N}$ и $F_{\text{тр}}$, выберите удобный масштаб и нанесите полученные три экспериментальные точки.

Решение.

4. Поскольку в задании не приведены конкретные экспериментальные данные, для демонстрации решения воспользуемся гипотетическими значениями, которые могли бы быть получены в ходе трех опытов по измерению силы трения скольжения в зависимости от силы нормальной реакции опоры.

Дано:

Гипотетические экспериментальные точки (пары значений $\text{N}$; $F_{тр}$):
Опыт 1: $N_1 = 2$ Н, $F_{тр1} = 0.5$ Н
Опыт 2: $N_2 = 4$ Н, $F_{тр2} = 1.0$ Н
Опыт 3: $N_3 = 6$ Н, $F_{тр3} = 1.5$ Н

Найти:

Построить график зависимости $F_{тр}$ от $\text{N}$ по заданным точкам.

Решение:

1. Построение осей координат.
Начертим две взаимно перпендикулярные прямые — оси координат. Горизонтальную ось (ось абсцисс) обозначим как $\text{N}$ и укажем единицы измерения в скобках — (Н). Вертикальную ось (ось ординат) обозначим как $F_{тр}$ и также укажем единицы измерения — (Н). Точка пересечения осей является началом координат с координатами (0; 0).
2. Выбор масштаба.
Масштаб должен быть таким, чтобы все экспериментальные точки поместились на графике, и он был достаточно крупным для наглядности. Исходя из максимальных значений в наших данных ($N_{max} = 6$ Н и $F_{тр, max} = 1.5$ Н), можно выбрать следующий масштаб:
- По оси $\text{N}$: 1 Н = 1 см (две тетрадные клетки).
- По оси $F_{тр}$: 0.5 Н = 2 см (четыре тетрадные клетки).
Наносим на оси числовые деления в соответствии с выбранным масштабом.
3. Нанесение экспериментальных точек.
Наносим на координатную плоскость точки, соответствующие полученным данным.
- Точка 1 имеет координаты (2; 0.5). Для ее построения находим на оси $\text{N}$ значение 2 Н и на оси $F_{тр}$ значение 0.5 Н. Точка будет находиться на пересечении перпендикуляров, проведенных из этих значений на осях.
- Точка 2 имеет координаты (4; 1.0). Строится аналогично предыдущей.
- Точка 3 имеет координаты (6; 1.5). Строится аналогично.
В результате на графике будут отмечены три точки. В идеальном эксперименте они должны лежать на одной прямой, выходящей из начала координат, что отражает прямую пропорциональную зависимость силы трения от силы нормальной реакции опоры: $F_{тр} = \mu N$.

Ответ: Для решения задачи необходимо начертить оси координат $F_{тр}$ (вертикальная) и $\text{N}$ (горизонтальная), выбрать удобный масштаб (например, по оси $\text{N}$: 1 Н = 1 см; по оси $F_{тр}$: 0.5 Н = 2 см), а затем нанести на координатную плоскость три точки, координаты которых соответствуют полученным в ходе эксперимента значениям силы нормальной реакции и силы трения.