Повторим изученное, страница 146, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Механика жидкостей и газов. Параграф 34. Движение жидкостей и газов - страница 146.

Условие.

• Как трение влияет на характер движения тел?

Решение.

Решение

Трение — это сила электромагнитной природы, возникающая при соприкосновении поверхностей двух тел и препятствующая их относительному движению. Влияние трения на характер движения тел многогранно и зависит от вида трения и условий движения.

Замедление движения. Основное и наиболее очевидное действие трения — это замедление движения. Сила трения скольжения или качения ($F_{тр}$) всегда направлена в сторону, противоположную вектору скорости ($\vec{v}$) тела. Согласно второму закону Ньютона ($\vec{F}_{рез} = m\vec{a}$), сила трения создает ускорение, направленное против движения, что приводит к уменьшению модуля скорости тела. В отсутствие других сил, компенсирующих трение, оно в конечном итоге останавливает любое движущееся тело. Например, книга, которую толкнули по столу, останавливается именно из-за силы трения скольжения.

Предотвращение начала движения. Сила трения покоя ($F_{тр.п.}$) не дает телу сдвинуться с места, когда на него действует внешняя сила. Эта сила по модулю равна внешней силе и направлена в противоположную сторону. Тело остается в покое до тех пор, пока внешняя сила не превысит максимальное значение силы трения покоя, которое определяется формулой $F_{тр.п.}^{max} = \mu_s N$, где $\mu_s$ — коэффициент трения покоя, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры. Таким образом, трение покоя обеспечивает стабильность и неподвижность объектов.

Создание движения. Парадоксально, но трение может быть и движущей силой. Без трения покоя была бы невозможна, например, ходьба. Когда мы делаем шаг, мы отталкиваемся ногой от земли назад. Сила трения покоя между подошвой и поверхностью направлена вперед и именно она сообщает нашему телу ускорение. Аналогично, ведущие колеса автомобиля, вращаясь, отталкиваются от дороги назад, а сила трения покоя, действующая со стороны дороги на шины, толкает автомобиль вперед.

Влияние на равномерное движение. Чтобы тело двигалось равномерно ($v = const$) при наличии трения, необходимо прикладывать к нему некоторую силу тяги ($F_{тяги}$), которая была бы равна по модулю и противоположна по направлению силе трения ($F_{тяги} = F_{тр}$). В этом случае равнодействующая всех сил, действующих на тело в горизонтальном направлении, будет равна нулю, и по первому закону Ньютона тело будет продолжать двигаться с постоянной скоростью.

Таким образом, трение является фундаментальной силой, которая может как препятствовать движению, так и делать его возможным, а также оно всегда приводит к диссипации (рассеиванию) механической энергии, превращая ее в тепловую.

Ответ: Сила трения, направленная против относительного движения соприкасающихся тел, оказывает комплексное влияние на характер их движения. Во-первых, она замедляет движущиеся тела, уменьшая их скорость, и может привести к их полной остановке. Во-вторых, трение покоя препятствует началу движения, удерживая тела в состоянии равновесия до тех пор, пока приложенная сила не превысит определенного значения. В-третьих, во многих случаях трение выступает в роли движущей силы, без которой движение было бы невозможно, например, при ходьбе человека или движении колесного транспорта. Наконец, трение всегда приводит к преобразованию механической энергии движения в тепловую энергию.