Решите, страница 103 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Решите

1. Тележка с грузом движется по горизонтальному столу. Какой вид трения возникает между: а) столом и колесами; б) грузом и поверхностью тележки?

2. При равномерном перемещении ящика по полу к нему была приложена сила 4 Н. Чему равна сила сопротивления движению ящика? Ответ: 4 Н.

3. Почему санки легче тянуть по снегу, чем по земле?

4. Чему равен коэффициент трения бруска массой 800 г о поверхность, если для выведения его из состояния покоя требуется сила 2 Н? Ответ: 0,25.

5. Каков коэффициент трения между копытами ослика и дорогой, если динамометр показывает 200 Н (рис. 19.6), а масса ослика 32 кг? Ответ: 0,625.

6. Какова жесткость пружины динамометра, прикрепленной к деревянному бруску массой 300 г, если при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности пружина растянулась на 2 см? Коэффициент трения бруска о поверхность равен 0,3. Ответ: 45 Н/м.

7. Выполните задание через QR-код.

1. а) столом и колесами: Между поверхностью стола и колесами тележки, которые катятся по нему, возникает трение качения. Этот вид трения возникает при перекатывании одного тела по поверхности другого.

б) грузом и поверхностью тележки: Груз лежит на тележке и движется вместе с ней, не смещаясь относительно ее поверхности. Следовательно, между грузом и поверхностью тележки возникает трение покоя. Именно эта сила удерживает груз на тележке при ее движении.

Ответ: а) трение качения; б) трение покоя.

2. Равномерное перемещение означает, что ящик движется с постоянной скоростью, то есть его ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, если тело движется равномерно и прямолинейно, то равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю. В горизонтальном направлении на ящик действуют две силы: приложенная сила и сила сопротивления (трения). Так как они направлены в противоположные стороны и их сумма равна нулю, их модули должны быть равны. Приложенная сила равна 4 Н, следовательно, и сила сопротивления движению равна 4 Н.

Ответ: 4 Н.

3. Легкость перемещения тела по какой-либо поверхности зависит от силы трения. Сила трения скольжения, в свою очередь, зависит от коэффициента трения между соприкасающимися поверхностями ($F_{тр} = \mu N$). Коэффициент трения скольжения полозьев санок о снег значительно меньше, чем коэффициент трения о землю (особенно если земля сухая, с песком или камнями). Чем меньше коэффициент трения, тем меньшую силу нужно приложить для перемещения санок. Поэтому санки легче тянуть по снегу.

Ответ: Коэффициент трения скольжения санок по снегу меньше, чем по земле, поэтому сила трения в первом случае меньше.

4. Дано:

$m = 800$ г

$F = 2$ Н

$m = 800 \text{ г} = 0.8 \text{ кг}$

Найти:

$\mu$ - ?

Решение:

Сила, необходимая для выведения тела из состояния покоя, равна максимальной силе трения покоя $F_{тр.пок.макс}$. Таким образом, $F = F_{тр.пок.макс} = 2$ Н. Максимальная сила трения покоя вычисляется по формуле $F_{тр.пок.макс} = \mu N$, где $\mu$ — коэффициент трения, а $N$ — сила нормальной реакции опоры. Поскольку брусок находится на горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции опоры равна по модулю силе тяжести: $N = mg$. Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг. Найдем силу нормальной реакции опоры:

$N = 0.8 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 8$ Н.

Теперь можем выразить и рассчитать коэффициент трения:

$\mu = \frac{F_{тр.пок.макс}}{N} = \frac{2 \text{ Н}}{8 \text{ Н}} = 0.25$.

Ответ: 0,25.

5. Дано:

$F = 200$ Н

$m = 32$ кг

Найти:

$\mu$ - ?

Решение:

Показание динамометра $F$ равно силе, с которой ослик тянет. Эта сила создается за счет трения между его копытами и дорогой. Будем считать, что 200 Н — это максимальная сила тяги, которую может развить ослик, не проскальзывая, то есть она равна максимальной силе трения покоя $F_{тр.пок.макс}$.

$F = F_{тр.пок.макс} = 200$ Н.

Максимальная сила трения покоя равна $F_{тр.пок.макс} = \mu N$.

Сила нормальной реакции опоры $N$, действующая на ослика, равна его весу $P = mg$.

$N = mg$.

Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг.

$N = 32 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 320$ Н.

Найдем коэффициент трения:

$\mu = \frac{F_{тр.пок.макс}}{N} = \frac{200 \text{ Н}}{320 \text{ Н}} = \frac{20}{32} = \frac{5}{8} = 0.625$.

Ответ: 0,625.

6. Дано:

$m = 300$ г

$\Delta x = 2$ см

$\mu = 0.3$

$m = 300 \text{ г} = 0.3 \text{ кг}$

$\Delta x = 2 \text{ см} = 0.02 \text{ м}$

Найти:

$k$ - ?

Решение:

При равномерном движении бруска равнодействующая всех сил, действующих на него, равна нулю. В горизонтальном направлении на брусок действуют сила упругости пружины $F_{упр}$ и сила трения скольжения $F_{тр}$. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению: $F_{упр} = F_{тр}$.

Сила упругости пружины определяется законом Гука: $F_{упр} = k \Delta x$, где $k$ — жесткость пружины, а $\Delta x$ — ее растяжение.

Сила трения скольжения вычисляется по формуле: $F_{тр} = \mu N$. На горизонтальной поверхности $N = mg$.

Следовательно, $F_{тр} = \mu mg$.

Примем $g \approx 10$ Н/кг.

$F_{тр} = 0.3 \cdot 0.3 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 0.9$ Н.

Так как $F_{упр} = F_{тр}$, то $F_{упр} = 0.9$ Н.

Из закона Гука найдем жесткость пружины:

$k = \frac{F_{упр}}{\Delta x} = \frac{0.9 \text{ Н}}{0.02 \text{ м}} = 45$ Н/м.

Ответ: 45 Н/м.

7. Выполнение задания через QR-код требует использования камеры для сканирования кода и перехода по ссылке, что невозможно в данном текстовом формате.

Ответ: Задание не может быть выполнено.