Номер 8, страница 139, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 37. Сила трения. Вопросы и задания - номер 8, страница 139.

Условие.

8. Почему автомобилю трудно тронуться с места на обледенелой дороге?

Решение.

Решение

Автомобиль начинает движение за счет силы трения покоя, возникающей между его ведущими колесами и поверхностью дороги. Двигатель вращает колеса, которые, в свою очередь, отталкиваются от дороги назад. Согласно третьему закону Ньютона, дорога действует на колеса с такой же по величине, но противоположной по направлению силой. Эта сила, направленная вперед, и является движущей силой автомобиля. Она представляет собой силу трения покоя.

Максимальное значение силы трения покоя определяется по формуле: $ F_{тр.ст. макс} = \mu \cdot N $, где $ \mu $ — коэффициент трения покоя, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

На обледенелой дороге коэффициент трения $ \mu $ между резиной автомобильных шин и поверхностью льда очень мал (около 0.1-0.2) по сравнению с коэффициентом трения о сухой асфальт (около 0.7-1.0). Из-за этого максимальная сила трения покоя, которую может обеспечить ледяное покрытие, оказывается недостаточной, чтобы сдвинуть автомобиль с места.

Когда водитель пытается тронуться, крутящий момент от двигателя заставляет колеса прилагать к дороге силу, которая легко может превысить это малое значение $ F_{тр.ст. макс} $. В результате сцепление колес с дорогой нарушается, и они начинают проскальзывать (пробуксовывать). При этом сила трения покоя сменяется силой трения скольжения, которая, как правило, еще меньше. Таким образом, движущая сила становится недостаточной, чтобы преодолеть инерцию автомобиля, и он не может начать движение.

Ответ: Автомобилю трудно тронуться с места на обледенелой дороге из-за очень низкого коэффициента трения между шинами и льдом. Это приводит к тому, что максимальная сила трения покоя, которая толкает автомобиль вперед, оказывается недостаточной. При попытке начать движение колеса срываются в проскальзывание (пробуксовку), и автомобиль остается на месте.