Номер 5, страница 21 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-8. Сила трения - номер 5, страница 21.

Условие.

5. а) Автомашина с прицепом должна перевезти тяжёлый груз. Куда его лучше поместить: в кузов машины или на прицеп? Почему?

б) Почему автомобиль с неисправными тормозами нельзя буксировать при помощи гибкого троса?

Решение.

а) Тяжёлый груз лучше поместить в кузов машины. Сила тяги, которую развивает автомобиль, создаётся силой трения между ведущими колёсами и дорогой. Максимальное значение силы трения прямо пропорционально силе, с которой колёса давят на дорогу (силе нормальной реакции опоры). Это описывается формулой: $F_{тр.макс} = \mu \cdot N$, где $\mu$ — это коэффициент трения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры. Размещая тяжёлый груз в кузове, мы увеличиваем вес, приходящийся на ведущие колёса, что увеличивает силу $\text{N}$. В результате возрастает максимальная сила трения, то есть сцепление колёс с дорогой улучшается. Это позволяет избежать пробуксовки и обеспечивает более эффективную тягу, особенно при старте, на подъёме или на скользком покрытии. Если же груз находится в прицепе, нагрузка на ведущие колёса тягача не увеличивается, что может привести к их проскальзыванию.

Ответ: Тяжёлый груз лучше поместить в кузов машины, так как это увеличивает силу давления на ведущие колёса и, следовательно, улучшает их сцепление с дорогой.

б) Автомобиль с неисправными тормозами нельзя буксировать при помощи гибкого троса из-за явления инерции. Гибкий трос может передавать только тянущее усилие (работает на растяжение), но не может толкать, то есть он не способен поддерживать постоянную дистанцию между автомобилями. Когда буксирующий автомобиль замедляется или останавливается, буксируемый автомобиль по инерции продолжает двигаться с прежней скоростью. Поскольку его тормоза неисправны, он не может вовремя остановиться. Гибкий трос при этом провисает и не препятствует сближению, что неизбежно приводит к столкновению буксируемого автомобиля с буксирующим. Для таких случаев используется жёсткая сцепка, которая сохраняет безопасное расстояние между машинами в любой ситуации.

Ответ: При торможении буксирующего автомобиля буксируемый автомобиль с неисправными тормозами по инерции продолжит движение и столкнётся с ним, так как гибкий трос не может удержать его на безопасном расстоянии.