Номер 6, страница 21 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-8. Сила трения - номер 6, страница 21.

Условие.

6. Зачем при буксовании колёсного трактора к нему подвешивают груз или заливают воду в баллоны его ведущих колёс?

Решение.

Решение

Буксование трактора происходит, когда сила сцепления (сила трения покоя) между его ведущими колёсами и поверхностью (например, грязью или снегом) недостаточна для того, чтобы сдвинуть трактор с места. Колёса вращаются, но трактор не едет вперёд.

Сила сцепления, которая и создаёт тяговое усилие, напрямую зависит от силы, с которой колёса давят на поверхность. Максимальная сила трения покоя (сила сцепления) определяется по формуле:

$F_{тр.сцепл.} = \mu \cdot N$

где $\mu$ — это коэффициент трения сцепления между шиной и поверхностью, а $\text{N}$ — это сила нормальной реакции опоры.

На горизонтальной поверхности сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ равна по величине силе тяжести, действующей на трактор: $N = m \cdot g$, где $\text{m}$ — масса трактора, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Подвешивая к трактору дополнительный груз или заливая воду в шины ведущих колёс, мы увеличиваем общую массу $\text{m}$ трактора. Увеличение массы приводит к увеличению силы тяжести, а значит, и к увеличению силы нормальной реакции опоры $\text{N}$.

Согласно формуле, увеличение силы $\text{N}$ при неизменном коэффициенте трения $\mu$ приводит к прямо пропорциональному увеличению максимальной силы трения сцепления $F_{тр.сцепл.}$. Этой увеличенной силы становится достаточно, чтобы преодолеть сопротивление движению, и трактор перестаёт буксовать.

Ответ: Это делают для того, чтобы увеличить массу трактора. Увеличение массы приводит к увеличению силы давления на ведущие колёса, что, в свою очередь, увеличивает силу трения (сцепления) между колёсами и поверхностью. Увеличенная сила сцепления позволяет прекратить буксование и начать движение.