Номер 8, страница 49 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 2. Взаимодействие тел (часть 2). Сила трения. Виды трения - номер 8, страница 49.

Решение.

Решение

Динамометр измеряет силу упругости своей пружины, которая в данном эксперименте равна силе тяги $F_{тяги}$, действующей на брусок. На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы: сила тяги $F_{тяги}$ и сила трения скольжения $F_{тр}$, направленная в сторону, противоположную движению.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В проекции на горизонтальную ось, вдоль которой движется брусок, уравнение движения имеет вид:

$F_{тяги} - F_{тр} = ma$

где $\text{m}$ — масса бруска, а $\text{a}$ — его ускорение.

Из этого уравнения можно выразить силу тяги, которую показывает динамометр:

$F_{тяги} = F_{тр} + ma$

Чтобы динамометр показывал силу трения скольжения, должно выполняться условие $F_{тяги} = F_{тр}$. Это возможно только в том случае, когда произведение $ma = 0$. Так как масса бруска $\text{m}$ отлична от нуля, то его ускорение $\text{a}$ должно быть равно нулю ($a = 0$).

Ускорение равно нулю, когда тело движется с постоянной скоростью, то есть равномерно и прямолинейно.

Проанализируем предложенные варианты:

1) В случае быстрого перемещения бруска

Быстрое движение не обязательно является равномерным. Если оно ускоренное, то $a > 0$, и тогда $F_{тяги} > F_{тр}$.

2) Если брусок двигать медленно

Медленное движение также может быть ускоренным. Если $a \ne 0$, то $F_{тяги} \ne F_{тр}$.

3) Если рывком сдвинуть брусок с места

Рывок — это движение с большим ускорением. В этот момент сила тяги будет значительно больше силы трения, $F_{тяги} > F_{тр}$.

4) При условии равномерного движения бруска

При равномерном движении скорость бруска постоянна ($v = const$), следовательно, ускорение равно нулю ($a = 0$). В этом случае уравнение второго закона Ньютона принимает вид $F_{тяги} - F_{тр} = 0$, откуда следует, что $F_{тяги} = F_{тр}$. Показания динамометра будут равны силе трения скольжения.

Ответ: 4) При условии равномерного движения бруска.