Номер 314, страница 45 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Сила трения - номер 314, страница 45.

Условие.

▶ 314. С помощью динамометра измерьте силу трения при движении бруска по столу.

Решение.

Для измерения силы трения при движении бруска по столу необходимо провести следующий эксперимент.

Оборудование

Для проведения измерения понадобятся:

• Динамометр
• Брусок
• Горизонтальная поверхность (стол)

Ход работы

1. Положите брусок на ровную горизонтальную поверхность стола.

2. Прикрепите крючок динамометра к бруску.

3. Расположите динамометр горизонтально, параллельно поверхности стола.

4. Начните медленно и равномерно тянуть динамометр. Важно добиться, чтобы брусок двигался с постоянной скоростью, без рывков и ускорений.

5. В тот момент, когда брусок будет двигаться равномерно, зафиксируйте показания динамометра. Эта величина и будет искомой силой трения скольжения.

Физическое обоснование

Когда тело движется равномерно и прямолинейно, его скорость не изменяется ($v = \text{const}$), следовательно, его ускорение равно нулю ($a = 0$).

Согласно второму закону Ньютона, векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение: $\sum \vec{F} = m\vec{a}$.

Поскольку в нашем случае ускорение $a=0$, то и равнодействующая всех сил, действующих на брусок, равна нулю: $\sum \vec{F} = 0$.

В горизонтальном направлении на брусок действуют две силы: сила тяги $\vec{F}_{тяги}$, с которой динамометр тянет брусок, и сила трения скольжения $\vec{F}_{тр}$, направленная в противоположную сторону движения. В проекции на горизонтальную ось, направленную вдоль движения, уравнение будет выглядеть так:

$F_{тяги} - F_{тр} = 0$

Из этого уравнения следует, что модуль силы тяги равен модулю силы трения скольжения:

$F_{тяги} = F_{тр}$

Динамометр измеряет именно силу тяги $F_{тяги}$. Таким образом, показания динамометра при равномерном движении бруска численно равны силе трения.

Ответ: Чтобы измерить силу трения, нужно тянуть брусок с помощью динамометра по столу с постоянной скоростью. Показание динамометра в этот момент будет равно значению силы трения скольжения.