Номер 5, страница 92 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Движение и взаимодействие тел. Параграф 25. Сила трения. Вопросы - номер 5, страница 92.

Условие.

Решение.

На рисунке 3.44 показан эксперимент, позволяющий сравнить силу трения скольжения и силу трения качения при одинаковой нагрузке. В качестве нагрузки в обоих случаях выступает один и тот же брусок, поэтому сила тяжести и, как следствие, сила нормальной реакции опоры, действующие на систему, одинаковы.

В первом случае (рисунок а) брусок перемещают непосредственно по поверхности. Для его равномерного прямолинейного движения (с постоянной скоростью $\vec{v}$) необходимо приложить силу тяги $F_{тяги1}$, которая по модулю будет равна силе трения скольжения $F_{тр. скольжения}$. Эту силу измеряют при помощи динамометра. По первому закону Ньютона, при равномерном движении сила тяги уравновешивает силу трения: $F_{тяги1} = F_{тр. скольжения}$.

Во втором случае (рисунок б) тот же брусок помещают на тележку с колесами. Теперь при движении трение скольжения между бруском и поверхностью заменяется на трение качения между колесами тележки и поверхностью. Для равномерного движения тележки с бруском к ней прикладывают силу тяги $F_{тяги2}$, которую также измеряют динамометром. Эта сила будет равна по модулю силе трения качения $F_{тр. качения}$: $F_{тяги2} = F_{тр. качения}$.

Проведение этих двух опытов покажет, что показания динамометра во втором случае будут значительно меньше, чем в первом, то есть $F_{тяги2} < F_{тяги1}$. Так как измеренные силы тяги равны по модулю соответствующим силам трения, можно сделать вывод, что сила трения качения меньше силы трения скольжения при равных нагрузках.

Ответ: Чтобы показать, что сила трения качения меньше силы трения скольжения, необходимо провести два эксперимента. Сначала с помощью динамометра измерить силу, необходимую для равномерного перемещения бруска по поверхности (эта сила будет равна силе трения скольжения). Затем поставить этот же брусок на тележку с колесами и снова измерить динамометром силу, необходимую для равномерного перемещения системы (эта сила будет равна силе трения качения). Сравнение показаний динамометра в двух опытах покажет, что во втором случае приложенная сила, а следовательно, и сила трения, значительно меньше.