Номер №7, страница 218 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Лабораторные работы - номер №7, страница 218.

Условие.

Решение.

1) Чему равны силы трения покоя, скольжения, качения?

В ходе эксперимента силы трения измеряются с помощью динамометра, который показывает силу тяги, уравновешивающую соответствующую силу трения.

Сила трения покоя ($F_{тр.покоя}$) — это сила, которая препятствует началу движения. Она равна по модулю и противоположна по направлению внешней силе, приложенной к телу, пока оно находится в покое. Её максимальное значение ($F_{тр.покоя.макс}$) достигается непосредственно перед началом движения и равно максимальному показанию динамометра до срыва бруска с места.

Сила трения скольжения ($F_{тр.скольжения}$) — это сила, возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого. При равномерном движении бруска (когда его ускорение равно нулю), согласно первому закону Ньютона, сила тяги, измеряемая динамометром, равна по модулю силе трения скольжения. Сила трения скольжения рассчитывается по формуле $F_{тр.скольжения} = \mu N$, где $\mu$ — коэффициент трения скольжения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

Сила трения качения ($F_{тр.качения}$) — это сила, возникающая при качении одного тела по поверхности другого. Аналогично силе трения скольжения, при равномерном качении бруска на катках она равна по модулю силе тяги, измеряемой динамометром.

Ответ: Силы трения покоя, скольжения и качения в данном эксперименте равны по модулю силе упругости пружины динамометра, которая измеряется при попытке сдвинуть тело (максимальная сила трения покоя), при его равномерном скольжении (сила трения скольжения) и при его равномерном качении (сила трения качения).

2) Каким методом получен результат?

Результат в данной лабораторной работе получен методом прямого измерения. Сила трения (покоя, скольжения или качения) уравновешивается силой упругости пружины динамометра. Так как динамометр проградуирован в единицах силы (ньютонах), его показания при выполнении условий эксперимента (покой или равномерное движение) напрямую дают численное значение искомой силы трения.

Ответ: Результат получен методом прямого измерения силы с помощью динамометра.

3) Что можно сказать о числовых значениях силы трения покоя и силы трения скольжения?

Сила трения покоя может изменяться от нуля до своего максимального значения. Максимальная сила трения покоя — это сила, которую необходимо приложить, чтобы сдвинуть тело с места. Сила трения скольжения действует на уже движущееся тело. Экспериментально установлено и теоретически обосновано, что максимальная сила трения покоя, как правило, больше силы трения скольжения. Это означает, что для того, чтобы сдвинуть тело с места, нужно приложить большее усилие, чем для поддержания его дальнейшего равномерного движения.

Ответ: Максимальная сила трения покоя больше силы трения скольжения ($F_{тр.покоя.макс} > F_{тр.скольжения}$).

4) Что можно сказать о числовых значениях силы трения скольжения и силы трения качения?

Сила трения качения возникает, когда одно тело катится по поверхности другого, а сила трения скольжения — когда оно скользит. При прочих равных условиях (одинаковая сила, прижимающая тело к поверхности, и одинаковые материалы поверхностей) сила трения качения всегда значительно меньше силы трения скольжения. Замена трения скольжения на трение качения (например, с помощью колес, роликов или шарикоподшипников) является одним из наиболее эффективных способов уменьшения потерь на трение в технике.

Ответ: Сила трения скольжения значительно больше силы трения качения ($F_{тр.скольжения} \gg F_{тр.качения}$).