Номер 34.4, страница 52 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Силы - номер 34.4, страница 52.

Условие.

Задание 34.4. Объясните, почему автомобилисты меняют колёса автомобилей на новые, когда поверхность шин снашивается и становится гладкой.

Решение.

Решение

Автомобилисты меняют изношенные шины на новые для обеспечения безопасности вождения. Безопасность напрямую зависит от силы трения (сцепления) между колесами и дорогой. Эта сила позволяет автомобилю эффективно разгоняться, тормозить и маневрировать.

Сила трения в общем виде описывается формулой $F_{тр} = \mu N$, где $\mu$ — это коэффициент трения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры. Коэффициент трения $\mu$ зависит от материалов соприкасающихся поверхностей (резина и асфальт) и их состояния.

Новая шина имеет рельефный рисунок на своей поверхности, который называется протектором. Основная задача протектора — обеспечивать надежное сцепление с дорогой в различных погодных условиях, особенно на мокрой или заснеженной поверхности.

Когда шина изнашивается и ее поверхность становится гладкой, происходит следующее:

1. Ухудшается сцепление на мокрой дороге. Канавки протектора предназначены для отвода воды из пятна контакта шины с дорогой. Гладкая шина не способна эффективно отводить воду. В результате между шиной и дорогой образуется водяная плёнка, которая резко снижает коэффициент трения $\mu$. Это может привести к явлению аквапланирования (или гидропланирования), когда автомобиль "всплывает" на воде, полностью теряя сцепление с дорогой. В такой ситуации машина становится неуправляемой — она не реагирует на руль и тормоза.

2. Увеличивается тормозной путь. Из-за низкого коэффициента трения на гладких шинах, особенно на мокром покрытии, тормозной путь автомобиля значительно увеличивается, что создает аварийные ситуации.

3. Теряется управляемость. Надежное сцепление необходимо для выполнения поворотов. На гладких шинах автомобиль может легко уйти в занос даже при небольшой скорости, особенно на мокрой или скользкой дороге.

Таким образом, замена изношенных, гладких шин на новые, с глубоким протектором, является критически важной процедурой для восстановления высокого коэффициента трения, обеспечения хорошего сцепления с дорогой и, как следствие, для гарантии безопасности движения.

Ответ: Автомобилисты меняют шины, когда их поверхность становится гладкой, потому что изношенный протектор не может эффективно отводить воду из-под колеса. Это приводит к резкому снижению силы трения (сцепления) на мокрой дороге, возникновению аквапланирования, увеличению тормозного пути и потере управляемости, что делает вождение чрезвычайно опасным.