Номер 15, страница 103, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 11. Силы трения - номер 15, страница 103.

Условие.

15. Запишите равенство и неравенство, справедливые для силы трения покоя.

Решение.

Решение

Сила трения покоя ($F_{тр.п.}$) — это сила, возникающая между двумя контактирующими поверхностями, которая препятствует началу их относительного движения. Величина этой силы не является постоянной, а адаптируется к внешней силе ($F_{внешн}$), которая пытается сдвинуть тело. Сила трения покоя всегда равна по модулю и противоположна по направлению этой внешней силе, но только до тех пор, пока тело остается в состоянии покоя.

Из этого определения следуют равенство и неравенство для силы трения покоя.

Равенство: Пока тело находится в покое, а на него действует внешняя сила $F_{внешн}$ (параллельная поверхности), сила трения покоя $F_{тр.п.}$ по модулю в точности равна этой внешней силе. Это условие выражается равенством:

$F_{тр.п.} = F_{внешн}$

Это равенство справедливо только при условии, что тело остается в покое, то есть когда внешняя сила не превышает максимального значения силы трения покоя.

Неравенство: Существует максимальное значение силы трения покоя, $F_{тр.п. max}$, которое можно преодолеть, чтобы сдвинуть тело с места. Это значение определяется по формуле $F_{тр.п. max} = \mu_с N$, где $\mu_с$ — коэффициент трения покоя, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры. Величина силы трения покоя не может быть отрицательной и не может превышать это максимальное значение. Это выражается в виде двойного неравенства:

$0 \le F_{тр.п.} \le \mu_с N$

Ответ:

Равенство, справедливое для силы трения покоя (выполняется, пока тело покоится): $F_{тр.п.} = F_{внешн}$, где $F_{внешн}$ — внешняя сила, приложенная параллельно поверхности.

Неравенство, справедливое для силы трения покоя: $0 \le F_{тр.п.} \le \mu_с N$, где $\mu_с$ — коэффициент трения покоя, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.