Номер 8, страница 117 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 36. Силы трения. Глава 3. Силы в механике - номер 8, страница 117.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Да, сила трения скольжения может увеличить скорость тела.

Решение

По определению, сила трения скольжения $\vec{F}_{тр}$ направлена противоположно вектору относительной скорости скольжения поверхностей. Однако это не означает, что она всегда направлена против вектора абсолютной скорости тела (скорости относительно инерциальной системы отсчета, например, Земли). Ускорение тела, согласно второму закону Ньютона ($\sum \vec{F} = m\vec{a}$), определяется векторной суммой всех действующих на него сил. Если сила трения скольжения будет сонаправлена с вектором скорости тела или будет создавать положительную проекцию на направление скорости, то скорость тела будет увеличиваться.

Рассмотрим конкретный пример.

Представим себе два тела: брусок A, который лежит на большой доске B. Изначально оба тела покоятся. Затем мы начинаем тянуть доску B вправо, и она начинает двигаться с ускорением.

1. Доска B движется вправо относительно Земли.
2. Брусок A, из-за инерции, стремится остаться на месте. Поэтому он начинает скользить по доске B влево (если смотреть из системы отсчета, связанной с доской B). Вектор относительной скорости бруска A по отношению к доске B направлен влево.
3. Сила трения скольжения, действующая со стороны доски B на брусок A, будет направлена противоположно этой относительной скорости, то есть вправо.
4. Эта сила трения скольжения является единственной горизонтальной силой, действующей на брусок A (если пренебречь сопротивлением воздуха).
5. Под действием этой направленной вправо силы трения брусок A начнет двигаться с ускорением вправо, и его скорость относительно Земли будет увеличиваться (от нуля до некоторого значения).

Таким образом, сила трения скольжения, действующая на брусок A, увеличивает его скорость.

Другой пример – автомобиль, который стартует с пробуксовкой колёс. Колёса вращаются так быстро, что поверхность шины проскальзывает относительно асфальта назад. Сила трения скольжения, действующая со стороны дороги на колесо, направлена противоположно этому проскальзыванию, то есть вперёд. Именно эта сила и разгоняет автомобиль, увеличивая его скорость.

Ответ: Да, сила трения скольжения может увеличить скорость тела. Это происходит в тех случаях, когда тело взаимодействует с другой движущейся поверхностью. Сила трения, противодействуя относительному движению, может быть направлена в ту же сторону, что и абсолютное движение тела, вызывая его ускорение.