Номер 18.21, страница 62 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 18. Сила трения и сила сопротивления движению. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 18.21, страница 62.

18.21 [419] Тележка равномерно движется вправо (см. рис. II-90). Какая сила приводит в движение груз, поставленный на неё? Чему равна эта сила при равномерном движении?

Рис. II-90

Какая сила приводит в движение груз, поставленный на неё?

Когда тележка начинает двигаться вправо, она должна сообщить грузу такое же движение. Сила, которая заставляет груз двигаться вместе с тележкой, не соскальзывая, — это сила трения покоя. Она возникает в месте контакта между поверхностью тележки и основанием груза. Эта сила направлена в ту же сторону, что и движение тележки. Если бы этой силы не было (например, на идеально гладкой поверхности), груз по инерции остался бы на месте, а тележка бы уехала из-под него.

Ответ: Груз приводит в движение сила трения покоя, действующая на него со стороны тележки.

Чему равна эта сила при равномерном движении?

Дано:

Движение тележки и груза является равномерным. Это означает, что их скорость постоянна по величине и направлению: $v = const$.

Найти:

Величина силы $F_{тр}$, действующей на груз в горизонтальном направлении.

Решение:

Согласно условию, тележка с грузом движется равномерно. При равномерном движении ускорение тела равно нулю:

$a = 0$

В соответствии со вторым законом Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение:

$\sum \vec{F} = m\vec{a}$

Рассмотрим все силы, действующие на груз в горизонтальном направлении. Единственной такой силой является сила трения покоя $F_{тр}$ со стороны тележки (при условии, что сопротивлением воздуха можно пренебречь).

Запишем второй закон Ньютона для груза в проекции на горизонтальную ось, совпадающую с направлением движения:

$F_{тр} = ma$

Так как ускорение $a = 0$, подставим это значение в формулу:

$F_{тр} = m \cdot 0 = 0$

Это означает, что при равномерном прямолинейном движении сила трения покоя между тележкой и грузом не действует, так как для поддержания постоянной скорости не требуется сила.

Ответ: При равномерном движении эта сила равна нулю.