Номер 308, страница 44 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Сила трения - номер 308, страница 44.

Условие.

308. Используя динамометр, деревянный брусок и набор грузов, ученик выполнил эксперимент по выяснению зависимости силы трения скольжения от площади соприкосновения тел и силы, прижимающей тело к поверхности. Результаты эксперимента приведены в таблице.

№ опыта	Сила трения, Н		Вес тела, Н
	Большая грань бруска	Меньшая грань бруска
1	0,2	0,2	1
2	0,4	0,4	2
3	0,6	0,6	3
4	0,8	0,8	4

Выберите два утверждения, соответствующих результатам эксперимента. Укажите их номера.

1) Чем больше площадь соприкосновения тел, тем больше сила трения скольжения.

2) Сила трения скольжения не зависит от силы, прижимающей тело к поверхности.

3) Сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения тел.

4) Чем меньше площадь соприкосновения тел, тем больше сила трения.

5) Чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения скольжения.

Решение.

Проанализируем предложенные утверждения на основе данных из таблицы.

1) Чем больше площадь соприкосновения тел, тем больше сила трения скольжения.

Для проверки этого утверждения сравним значения силы трения для большой и меньшей граней при одинаковом весе тела. Возьмем, например, опыт №1: вес тела 1 Н. Сила трения для большой грани равна 0,2 Н, и для меньшей грани она также равна 0,2 Н. Аналогичная ситуация наблюдается во всех четырех опытах: при одинаковой силе, прижимающей тело к поверхности, сила трения не изменяется при изменении площади соприкосновения. Следовательно, данное утверждение неверно.

2) Сила трения скольжения не зависит от силы, прижимающей тело к поверхности.

Рассмотрим, как меняется сила трения при изменении веса тела (силы, прижимающей тело к поверхности). Сравним опыты №1 и №2. В опыте №1 вес равен 1 Н, а сила трения — 0,2 Н. В опыте №2 вес увеличился до 2 Н, и сила трения также увеличилась до 0,4 Н. Это показывает, что сила трения скольжения зависит от силы, прижимающей тело к поверхности. Следовательно, данное утверждение неверно.

3) Сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения тел.

Как было показано при анализе утверждения №1, во всех четырех экспериментах при фиксированном весе сила трения одинакова как для большей, так и для меньшей грани бруска. Например, в опыте №4 при весе 4 Н сила трения составляет 0,8 Н для обеих граней. Это подтверждает, что в рамках данного эксперимента сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения. Следовательно, данное утверждение верно.

4) Чем меньше площадь соприкосновения тел, тем больше сила трения.

Это утверждение, как и утверждение №1, противоречит экспериментальным данным. Как мы видели, сила трения не зависит от площади соприкосновения. Следовательно, данное утверждение неверно.

5) Чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения скольжения.

Проанализируем зависимость силы трения от веса. При увеличении веса с 1 Н до 4 Н (опыты с 1 по 4), сила трения монотонно возрастает с 0,2 Н до 0,8 Н. Эта зависимость является прямой пропорциональностью: $F_{тр} \sim P$, где $\text{P}$ — вес тела. Данные показывают, что коэффициент трения скольжения $\mu = F_{тр}/P$ постоянен и равен $0,2/1 = 0,4/2 = 0,6/3 = 0,8/4 = 0,2$. Следовательно, данное утверждение верно.

Таким образом, результатам эксперимента соответствуют утверждения 3 и 5.

Ответ: 35.