Номер 31, 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 31, страница 123.

Условие.

31. По графику зависимости силы трения скольжения от силы нормальной реакции для двух видов поверхностей (рис. 15.11) найдите коэффициент трения скольжения для поверхности каждого вида.

Рис. 15.11

Решение.

Дано:

График зависимости силы трения скольжения $F_{тр}$ от силы нормальной реакции $\text{N}$ для двух поверхностей (1 и 2). Все величины в условии и на графике даны в системе СИ (Ньютоны).

Найти:

Коэффициент трения скольжения для первой поверхности - $μ_1$

Коэффициент трения скольжения для второй поверхности - $μ_2$

Решение:

Сила трения скольжения $F_{тр}$ связана с силой нормальной реакции $\text{N}$ и коэффициентом трения скольжения $μ$ следующей формулой:

$F_{тр} = μN$

Из этой формулы можно выразить коэффициент трения:

$μ = \frac{F_{тр}}{N}$

Данная зависимость является линейной, поэтому график $F_{тр}(N)$ представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. Коэффициент трения $μ$ численно равен тангенсу угла наклона (угловому коэффициенту) графика к оси $\text{N}$.

Для нахождения коэффициентов трения для каждой поверхности выберем на соответствующих графиках удобные точки.

Для первой поверхности (график 1) выберем точку с координатами ($N_1$; $F_{тр1}$). Например, при силе нормальной реакции $N_1 = 50$ Н, соответствующая сила трения, согласно графику, составляет $F_{тр1} = 10$ Н. Тогда коэффициент трения для первой поверхности равен:

$μ_1 = \frac{F_{тр1}}{N_1} = \frac{10 \text{ Н}}{50 \text{ Н}} = 0.2$

Для второй поверхности (график 2) выберем точку с координатами ($N_2$; $F_{тр2}$). Например, при силе нормальной реакции $N_2 = 50$ Н, соответствующая сила трения, согласно графику, составляет $F_{тр2} = 30$ Н. Тогда коэффициент трения для второй поверхности равен:

$μ_2 = \frac{F_{тр2}}{N_2} = \frac{30 \text{ Н}}{50 \text{ Н}} = 0.6$

Ответ:

коэффициент трения скольжения для первой поверхности $μ_1 = 0.2$; для второй поверхности $μ_2 = 0.6$.