Номер 2, страница 21 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-8. Сила трения - номер 2, страница 21.

Условие.

2. При движении на лестнице эскалатора метро люди держатся за поручни — резиновые шины, скользящие по медным направляющим. Почему запрещается облокачиваться на движущиеся поручни эскалатора?

Решение.

Решение

Поручень эскалатора — это резиновая лента, которая скользит по специальным направляющим под действием приводного механизма. При этом между поверхностью поручня и направляющими возникает сила трения скольжения, которую механизм должен преодолевать.

Величина силы трения скольжения ($F_{тр}$) прямо пропорциональна силе нормального давления ($\text{N}$), то есть силе, с которой одна поверхность давит на другую. Эта зависимость выражается формулой: $F_{тр} = \mu \cdot N$, где $\mu$ — коэффициент трения.

Когда человек облокачивается на поручень, он своим весом значительно увеличивает силу давления ($\text{N}$) поручня на направляющие. В соответствии с формулой, это приводит к резкому увеличению силы трения ($F_{тр}$), которая действует как тормозящая сила. Приводной механизм эскалатора не рассчитан на такую дополнительную нагрузку. В результате скорость движения поручня может уменьшиться, или он может вовсе остановиться, в то время как ступени будут продолжать двигаться с постоянной скоростью. Такая рассинхронизация движения ступеней и поручня крайне опасна, так как она может привести к потере равновесия и падению пассажиров. Кроме того, перегрузка может вызвать поломку механизма эскалатора.

Ответ: Облокачиваться на поручни эскалатора запрещено, так как вес человека резко увеличивает силу трения между поручнем и направляющими. Это может привести к замедлению или остановке поручня, в то время как ступени продолжают двигаться. Возникающая разница в скоростях может стать причиной потери равновесия и падения людей, а также привести к поломке эскалатора.