Номер 4, страница 128, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 34. Закон Гука. Динамометр. Вопросы и задания - номер 4, страница 128.

Условие.

4. По какой почве легче ехать на велосипеде: по мягкой или по твёрдой? Ответ поясните.

Решение.

На велосипеде легче ехать по твёрдой почве. Это явление объясняется различиями в давлении, которое колёса оказывают на поверхность, и в сопротивлении движению, возникающем на разных типах грунта.

Давление ($\text{p}$) определяется как отношение силы ($\text{F}$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади опоры ($\text{S}$): $p = F/S$. В случае с велосипедом сила $\text{F}$ — это суммарный вес велосипедиста и самого велосипеда, а $\text{S}$ — это площадь контакта шин с землей.

Когда велосипед едет по мягкой почве (например, по песку или рыхлой земле), его узкие шины создают высокое давление на небольшом участке. Мягкий грунт не выдерживает этого давления и проминается. В результате колёса увязают, образуя колею. Чтобы продолжать движение, велосипедисту необходимо постоянно выталкивать колесо из этой ямки, то есть тратить значительную часть своей энергии на деформацию и перемещение грунта. Это создаёт большое сопротивление качению, и ехать становится очень тяжело.

На твёрдой почве (например, на асфальте или укатанной дороге) ситуация иная. Твёрдая поверхность способна выдержать высокое давление от колёс, практически не деформируясь. Колёса не проваливаются, и основная часть энергии велосипедиста расходуется на преодоление относительно небольшой силы трения качения и сопротивления воздуха. Поэтому движение требует гораздо меньших усилий.

Ответ: Легче ехать по твёрдой почве. Причина в том, что твёрдая почва почти не деформируется под давлением узких колёс велосипеда, что обеспечивает низкое сопротивление качению. На мягкой почве колёса увязают, и для движения приходится затрачивать значительно больше усилий, чтобы преодолевать сопротивление грунта, который постоянно проминается.