Номер 19, страница 40 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IV. Силы вокруг нас. Выполняем тест - номер 19, страница 40.

Условие.

19. При движении на роликовых коньках наименьшая сила трения качения возникает при движении:

1) по обычной асфальтовой дорожке

2) по песку

3) по специальному гладкому покрытию

Решение.

Решение

Сила трения качения — это сила, возникающая при качении одного тела по поверхности другого. Она обусловлена, главным образом, деформацией катящегося тела и поверхности опоры. Величина силы трения качения $F_{тр.кач.}$ прямо пропорциональна коэффициенту трения качения $\text{k}$ и силе нормальной реакции опоры $\text{N}$, и обратно пропорциональна радиусу катящегося тела $\text{R}$: $F_{тр.кач.} = k \frac{N}{R}$.

В условиях задачи человек на роликовых коньках один и тот же, поэтому сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ (равная силе тяжести) и радиус колес $\text{R}$ являются постоянными величинами. Следовательно, сила трения качения будет наименьшей там, где коэффициент трения качения $\text{k}$ имеет минимальное значение. Коэффициент трения качения зависит от материалов контактирующих поверхностей и их гладкоosti.

Проанализируем предложенные поверхности:

(1) по обычной асфальтовой дорожке. Асфальт — относительно твердое, но шероховатое покрытие. При движении по нему возникает заметное трение качения из-за неровностей и небольшой упругой деформации.

(2) по песку. Песок является очень рыхлой и деформируемой средой. Колеса роликов будут вязнуть в песке, что приведет к его значительному пересыпанию и деформации. Это создает очень большую силу сопротивления движению, то есть сила трения качения будет максимальной.

(3) по специальному гладкому покрытию. Такие покрытия (например, полированный бетон или специальный пластик в роллердромах) проектируются так, чтобы быть максимально твердыми и гладкими. Деформация и поверхности, и колес роликов при движении по ней минимальна. Это обеспечивает наименьший коэффициент трения качения $\text{k}$ и, соответственно, наименьшую силу трения.

Таким образом, наименьшая сила трения качения будет при движении по специальному гладкому покрытию.

Ответ: 3.