Номер 18.9, страница 60 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 18. Сила трения и сила сопротивления движению. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 18.9, страница 60.

18.9 [408] Зачем стапеля, по которым судно опускают в воду, обильно смазывают?

Решение

Стапеля, по которым судно спускают на воду, представляют собой наклонную плоскость. Движение судна по ним происходит под действием составляющей силы тяжести, направленной вдоль наклона. Этому движению препятствует сила трения. Спуск судна на воду — это перемещение объекта огромной массы, поэтому сила, прижимающая судно к стапелям (сила нормальной реакции опоры $N$), очень велика.

Сила трения скольжения $F_{тр}$ прямо пропорциональна силе нормальной реакции опоры и коэффициенту трения $\mu$ между поверхностями:
$F_{тр} = \mu N$

Без смазки коэффициент трения между стальным корпусом судна и поверхностью стапеля (сухое трение) был бы достаточно большим. Учитывая огромную величину силы $N$, сила трения также была бы огромной. Это могло бы привести к тому, что судно либо вообще не сдвинулось бы с места, либо его движение было бы неравномерным, скачкообразным, что крайне опасно и может повредить как корпус судна, так и сам стапель.

Обильная смазка наносится для того, чтобы заменить сухое трение на жидкостное (или вязкое) трение. Слой смазки разделяет соприкасающиеся поверхности, и трение возникает уже внутри этого слоя. Коэффициент жидкостного трения значительно меньше коэффициента сухого трения. В результате сила трения $F_{тр}$ резко уменьшается, что позволяет судну плавно и безопасно соскользнуть в воду под действием силы тяжести.

Ответ: Стапеля обильно смазывают для того, чтобы значительно уменьшить силу трения между корпусом судна и поверхностью стапеля, заменив высокое сухое трение на низкое жидкостное трение. Это обеспечивает плавный, контролируемый и безопасный спуск судна на воду.