Номер 3, страница 39 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-34. Трение в природе и технике. Вариант 2 - номер 3, страница 39.

Условие.

3. В какой обуви удобнее ходить по скользкой поверхности (рис. 58)? Ответ поясните.

Рис. 58

Решение.

Решение

По скользкой поверхности удобнее ходить в обуви, изображенной на рисунке 1. Безопасность и удобство ходьбы по скользкой поверхности, такой как лед или мокрая дорога, зависят от силы трения между подошвой и поверхностью. Чем больше сила трения, тем лучше сцепление и тем меньше вероятность поскользнуться.

Сила трения определяется по формуле: $F_{тр} = \mu \cdot N$, где $\mu$ — это коэффициент трения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры, равная весу человека. Поскольку вес человека в обеих парах обуви одинаков, решающее значение имеет коэффициент трения $\mu$.

У обуви на рисунке 1 подошва рельефная (с протектором), а у обуви на рисунке 2 — гладкая. Рельефная подошва обеспечивает значительно больший коэффициент трения со скользкой поверхностью. Это происходит потому, что:

1. Выступы протектора создают высокое давление на поверхность ($P = F/S$), так как площадь контакта мала. Это позволяет им "врезаться" в снег или лед и продавливать тонкий слой воды, улучшая сцепление.

2. Канавки на подошве отводят воду из зоны контакта, предотвращая эффект аквапланирования и обеспечивая прямой контакт материала подошвы с твердой поверхностью.

Гладкая подошва (рисунок 2) легко скользит по тонкому слою воды или льда, имея очень низкий коэффициент трения в таких условиях.

Следовательно, обувь с рельефной подошвой создает большую силу трения, что делает ходьбу по скользкой поверхности более безопасной и удобной.

Ответ: Удобнее ходить в обуви, показанной на рисунке 1, потому что её рельефная подошва создает большую силу трения со скользкой поверхностью и предотвращает скольжение.