Номер 10, страница 445 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Лабораторные работы. 3. Измерение коэффициента трения скольжения - номер 10, страница 445.

Условие.

10. Вычислите коэффициент трения скольжения по формуле (6).

Решение.

10. Для вычисления коэффициента трения скольжения по формуле (6) необходимо знать саму формулу и иметь исходные данные для расчета. Поскольку в представленном фрагменте изображения формула (6) и числовые значения отсутствуют, приведем решение на основе наиболее вероятной формулы и гипотетических данных, которые могли бы быть получены в ходе лабораторной работы.

Чаще всего в подобных задачах для нахождения коэффициента трения скольжения $\mu$ для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, используется формула, связывающая силу трения скольжения $F_{тр}$ и силу нормальной реакции опоры $N$:

$F_{тр} = \mu N$

Сила нормальной реакции опоры $N$ для тела на горизонтальной поверхности равна по модулю силе тяжести $P = mg$, где $m$ – масса тела, а $g$ – ускорение свободного падения (примем $g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$).

Таким образом, формула (6), скорее всего, имеет вид:

$\mu = \frac{F_{тр}}{mg}$

Проведем вычисление на примере. Допустим, в ходе эксперимента были получены следующие данные:

Дано:

Масса бруска: $m = 250 \text{ г}$
Измеренная динамометром сила трения скольжения (сила тяги при равномерном движении): $F_{тр} = 0.6 \text{ Н}$
Ускорение свободного падения: $g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$

Перевод всех данных в систему СИ:

$m = 250 \text{ г} = 0.25 \text{ кг}$

Найти:

$\mu$ – коэффициент трения скольжения.

Решение:

Используем выведенную выше формулу для коэффициента трения скольжения:

$\mu = \frac{F_{тр}}{mg}$

Подставим числовые значения в формулу:

$\mu = \frac{0.6 \text{ Н}}{0.25 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}$

Сначала вычислим знаменатель (силу нормальной реакции опоры):

$N = mg = 0.25 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 2.45 \text{ Н}$

Теперь вычислим коэффициент трения:

$\mu = \frac{0.6}{2.45} \approx 0.24489...$

Округлим результат до двух значащих цифр, так как исходные данные (сила трения) заданы с точностью до десятых.

$\mu \approx 0.24$

Коэффициент трения является безразмерной величиной.

Ответ: $\mu \approx 0.24$.