Номер 4, страница 106 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 24. Сила трения. 3. Динамика материальной точки. Механика - номер 4, страница 106.

Условие.

4. Куда направлена сила трения скольжения и чему она равна?

Решение.

Куда направлена сила трения скольжения

Сила трения скольжения возникает при движении одного тела по поверхности другого. Она всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения тел, в сторону, противоположную направлению относительной скорости движения тела. Иными словами, сила трения скольжения всегда противодействует движению и направлена против вектора скорости.

Чему равна сила трения скольжения

Величина (модуль) силы трения скольжения определяется по закону Амонтона-Кулона. Она прямо пропорциональна модулю силы нормальной реакции опоры $N$, действующей на тело со стороны поверхности. Математически это выражается формулой:

$F_{тр.ск} = \mu \cdot N$

где:
$F_{тр.ск}$ – сила трения скольжения, измеряемая в Ньютонах (Н);
$\mu$ (мю) – коэффициент трения скольжения. Это безразмерная величина, которая зависит от материалов соприкасающихся поверхностей и качества их обработки (шероховатости). Он определяется экспериментально;
$N$ – сила нормальной реакции опоры. Это сила, с которой опора действует на тело, направленная перпендикулярно (нормально) поверхности опоры. Измеряется в Ньютонах (Н).

Для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, при отсутствии других вертикальных сил, сила нормальной реакции опоры по модулю равна силе тяжести: $N = mg$, где $m$ – масса тела, а $g$ – ускорение свободного падения. В этом частном случае формула принимает вид: $F_{тр.ск} = \mu \cdot mg$.

Ответ: Сила трения скольжения направлена вдоль поверхности соприкосновения в сторону, противоположную относительной скорости движения тела. Ее величина равна произведению коэффициента трения скольжения $\mu$ на силу нормальной реакции опоры $N$: $F_{тр.ск} = \mu N$.