Номер 300, страница 43 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Сила трения - номер 300, страница 43.

Условие.

300. Зачем при пробуксовывании колёсного трактора на него подвешивают груз или заливают воду в баллоны его ведущих колёс?

Решение.

Решение

Пробуксовывание колёс трактора происходит тогда, когда сила тяги, которую должен развить трактор, превышает максимальную силу трения покоя между ведущими колёсами и поверхностью (например, почвой или дорогой). Колёса начинают проскальзывать, вращаясь на месте.

Максимальная сила трения покоя (которая и обеспечивает сцепление колёс с поверхностью) прямо пропорциональна силе нормальной реакции опоры. Эта зависимость выражается формулой:

$F_{тр.макс} = \mu \cdot N$

где $F_{тр.макс}$ — максимальная сила трения покоя, $\mu$ — коэффициент трения сцепления между шиной и поверхностью, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

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

Чтобы увеличить силу трения и, следовательно, улучшить сцепление, необходимо увеличить силу нормальной реакции опоры $\text{N}$. Этого можно достичь, увеличив массу трактора $\text{m}$.

Подвешивание дополнительного груза или заливка воды в баллоны ведущих колёс как раз и служат для увеличения общей массы трактора. Увеличение массы $\text{m}$ приводит к увеличению силы тяжести и силы нормальной реакции опоры $\text{N}$. В результате возрастает максимальная сила трения $F_{тр.макс}$, что позволяет колёсам лучше сцепляться с поверхностью и предотвращает их пробуксовывание.

Ответ: Дополнительный груз или вода в колёсах увеличивают массу трактора. Это приводит к увеличению силы давления на ведущие колёса и, как следствие, к увеличению силы трения между колёсами и поверхностью. Увеличение силы трения улучшает сцепление и предотвращает пробуксовывание.