Номер 18.25, 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 18.25, страница 62.

18.25 [423] С помощью динамометра равномерно перемещают брусок (см. рис. II-92). Чему равна сила трения скольжения между бруском и поверхностью стола? (Цена деления динамометра 1 Н.)

Рис. II-92

Дано:

Движение бруска — равномерное ($v = const$)

Цена деления динамометра — $ЦД = 1$ Н

Показания динамометра по рисунку — $n = 3$ деления

Найти:

Силу трения скольжения — $F_{тр}$

Решение:

Сначала определим силу тяги, которую показывает динамометр. Эта сила, $F_{тяги}$, равна произведению числа делений, на которое сместился указатель, на цену деления динамометра.

$F_{тяги} = n \cdot ЦД = 3 \cdot 1 \text{ Н} = 3 \text{ Н}$

В условии задачи сказано, что брусок перемещают равномерно. Это означает, что его скорость не изменяется, а ускорение равно нулю ($a=0$).

Рассмотрим силы, действующие на брусок в горизонтальном направлении:

1. Сила тяги $F_{тяги}$, создаваемая динамометром и направленная в сторону движения.
2. Сила трения скольжения $F_{тр}$, действующая со стороны стола и направленная в сторону, противоположную движению.

Согласно второму закону Ньютона, векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Запишем это уравнение в проекции на горизонтальную ось, направленную по движению бруска:

$F_{тяги} - F_{тр} = m \cdot a$

Поскольку движение равномерное, ускорение $a=0$. Подставим это значение в уравнение:

$F_{тяги} - F_{тр} = m \cdot 0$

$F_{тяги} - F_{тр} = 0$

Из этого следует, что сила трения скольжения по модулю равна силе тяги:

$F_{тр} = F_{тяги}$

Следовательно, сила трения скольжения равна показаниям динамометра.

$F_{тр} = 3 \text{ Н}$

Ответ: сила трения скольжения между бруском и поверхностью стола равна 3 Н.