Номер 1, страница 37 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-32. Сила трения. Вариант 2 - номер 1, страница 37.

Условие.

1. Почему ржавой иглой трудно шить?

Решение.

1. Шить ржавой иглой трудно из-за силы трения. Рассмотрим этот процесс с точки зрения физики.

Новая стальная игла имеет очень гладкую, отполированную поверхность. Когда такая игла проходит сквозь ткань, сила трения, возникающая между ней и волокнами ткани, минимальна. Это позволяет игле легко прокалывать материал и скользить сквозь него.

Ржавчина (оксид железа) — это пористое вещество, которое образует на поверхности иглы неровный, шероховатый слой. Когда ржавая игла движется через ткань, её неровная поверхность цепляется за волокна ткани. Это приводит к значительному увеличению коэффициента трения.

Сила трения скольжения определяется формулой: $F_{тр} = \mu \cdot N$, где $\mu$ — коэффициент трения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции (в данном случае, сила, с которой ткань сжимает иглу).

У ржавой, шероховатой поверхности коэффициент трения $\mu$ намного выше, чем у гладкой, полированной. Следовательно, для преодоления возросшей силы трения $F_{тр}$ необходимо приложить гораздо большее усилие, чтобы протолкнуть иглу сквозь ткань. Именно это дополнительное усилие и ощущается как трудность при шитье.

Ответ: Шить ржавой иглой трудно, потому что ее поверхность шероховатая, а не гладкая. Это многократно увеличивает силу трения между иглой и волокнами ткани, из-за чего для проталкивания иглы требуется прикладывать гораздо большее усилие.