Номер 4, страница 66, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

4. В чем состоит различие между силой трения покоя и силой трения скольжения?

4. В чем состоит различие между силой трения покоя и силой трения скольжения?

Основное различие между силой трения покоя и силой трения скольжения заключается в условиях их возникновения и величине.

Сила трения покоя ($F_{тр.покоя}$) возникает, когда к телу, находящемуся на какой-либо поверхности, прикладывают внешнюю силу, но тело при этом остается в покое. Ее особенности:

- Она всегда равна по модулю и противоположна по направлению внешней силе, пытающейся сдвинуть тело: $F_{тр.покоя} = F_{внешн}$.

- Это переменная величина. Она увеличивается вместе с ростом внешней силы до определенного максимального значения, называемого максимальной силой трения покоя ($F_{тр.покоя.макс}$).

- Максимальная сила трения покоя пропорциональна силе нормальной реакции опоры $\text{N}$: $F_{тр.покоя.макс} = \mu_s N$, где $\mu_s$ — коэффициент трения покоя. Таким образом, $0 \le F_{тр.покоя} \le \mu_s N$.

Сила трения скольжения ($F_{тр.скольжения}$) возникает, когда тело уже движется (скользит) по поверхности другого тела. Ее особенности:

- Она направлена в сторону, противоположную направлению скорости относительного движения тел.

- Ее величина считается практически постоянной (при не очень больших скоростях) и не зависит от величины внешней тянущей силы, а зависит от материалов соприкасающихся поверхностей и силы нормальной реакции опоры.

- Она рассчитывается по формуле: $F_{тр.скольжения} = \mu_k N$, где $\mu_k$ — коэффициент трения скольжения.

Ключевые различия:

1. Состояние движения: Сила трения покоя действует на неподвижное тело, а сила трения скольжения — на движущееся.

2. Величина: Сила трения покоя может изменяться от нуля до максимального значения, в то время как сила трения скольжения имеет практически постоянную величину.

3. Коэффициенты: Коэффициент трения покоя $\mu_s$ обычно больше или равен коэффициенту трения скольжения $\mu_k$ ($\mu_s \ge \mu_k$). Поэтому максимальная сила трения покоя, как правило, больше силы трения скольжения. Это объясняет, почему сдвинуть объект с места труднее, чем продолжать его двигать.

Ответ: Различие состоит в том, что сила трения покоя действует на неподвижное тело и ее величина переменна (равна внешней силе, но не превышает $F_{тр.покоя.макс}$), а сила трения скольжения действует на движущееся тело, ее величина практически постоянна и обычно меньше максимальной силы трения покоя.