Номер 21, страница 123, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 15. Силы трения - номер 21, страница 123.

Условие.

21. От чего зависит и от чего практически не зависит сила трения скольжения?

Решение.

Сила трения скольжения — это сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении. Её величину можно рассчитать по закону Амонтона — Кулона:

$F_{тр} = \mu \cdot N$

где $F_{тр}$ — сила трения скольжения, $\mu$ — коэффициент трения скольжения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

Анализируя эту формулу и экспериментальные данные, можно определить, от чего зависит и от чего не зависит сила трения.

От чего зависит сила трения скольжения

1. От силы нормальной реакции опоры ($\text{N}$). Сила нормальной реакции опоры — это сила, с которой поверхность действует на тело, перпендикулярно этой поверхности. Она характеризует, насколько сильно тело прижато к поверхности. Чем больше сила нормальной реакции, тем больше сила трения. Например, для тела массой $\text{m}$, лежащего на горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции опоры равна силе тяжести $N = mg$.

2. От рода материалов и качества обработки соприкасающихся поверхностей. Эта зависимость учитывается коэффициентом трения скольжения ($\mu$). Это безразмерная величина, которая определяется экспериментально для каждой пары материалов. Например, коэффициент трения резины об асфальт значительно больше, чем у стали о лед. Также на коэффициент трения влияет шероховатость поверхностей: чем более гладкие и отполированные поверхности, тем, как правило, меньше коэффициент трения.

От чего практически не зависит сила трения скольжения

1. От площади соприкосновения тел. Вопреки интуитивному представлению, сила трения не зависит от площади контакта. Например, если поставить кирпич на стол на большую или на меньшую грань, сила трения скольжения будет одинаковой, так как сила нормальной реакции (равная весу кирпича) и коэффициент трения в обоих случаях не изменятся.

2. От относительной скорости движения тел. В широком диапазоне не очень больших скоростей сила трения скольжения считается постоянной и не зависящей от скорости. Небольшая зависимость может проявляться при очень малых или, наоборот, очень больших скоростях, но в большинстве практических задач ею пренебрегают.

Ответ: Сила трения скольжения зависит от силы нормальной реакции опоры (то есть от того, насколько сильно тело прижато к поверхности) и от материалов и состояния соприкасающихся поверхностей (что выражается коэффициентом трения). Практически не зависит от площади соприкосновения тел и их относительной скорости (при невысоких скоростях).