Номер 2, страница 98, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 11. Силы трения - номер 2, страница 98.

Условие.

2. На рисунке 11.3 приведены графики зависимости силы трения скольжения от силы нормальной реакции для двух брусков, скользящих по столу.

а) Для какого бруска коэффициент трения между бруском и столом больше?

б) Чему равны коэффициенты трения между каждым из брусков и столом?

$F_{\text{тр. ск.}}$, H

$\text{N}$, H

Рис. 11.3

Как показывает опыт, сила трения скольжения практически не зависит от скорости движения соприкасающихся тел и от площади их соприкосновения.

Решение.

а) Для какого бруска коэффициент трения между бруском и столом больше?

Сила трения скольжения $F_{тр.ск.}$ связана с силой нормальной реакции $\text{N}$ и коэффициентом трения скольжения $\mu$ по формуле: $F_{тр.ск.} = \mu \cdot N$.

Из этой формулы можно выразить коэффициент трения: $\mu = \frac{F_{тр.ск.}}{N}$.

На графике зависимости силы трения от силы нормальной реакции коэффициент трения $\mu$ представляет собой тангенс угла наклона графика к горизонтальной оси (оси $\text{N}$). Чем больше угол наклона (чем круче идет график), тем больше коэффициент трения.

График 2 имеет больший угол наклона, чем график 1. Следовательно, коэффициент трения для второго бруска больше, чем для первого.

Ответ: Коэффициент трения больше для второго бруска (которому соответствует график 2).

б) Чему равны коэффициенты трения между каждым из брусков и столом?

Дано:

Из графика 1: при $N_1 = 4$ Н, сила трения $F_{тр.ск.,1} = 1$ Н.
Из графика 2: при $N_2 = 4$ Н, сила трения $F_{тр.ск.,2} = 2$ Н.

Найти:

$\mu_1$ — ?
$\mu_2$ — ?

Решение:

Коэффициент трения скольжения для каждого бруска найдем по формуле $\mu = \frac{F_{тр.ск.}}{N}$, используя данные из графика.

Для первого бруска (график 1):
Возьмем точку на графике, например, где сила нормальной реакции $N_1 = 4$ Н. В этой точке сила трения скольжения $F_{тр.ск.,1} = 1$ Н.
$\mu_1 = \frac{F_{тр.ск.,1}}{N_1} = \frac{1 \text{ Н}}{4 \text{ Н}} = 0,25$.

Для второго бруска (график 2):
Возьмем точку на графике, например, где сила нормальной реакции $N_2 = 4$ Н. В этой точке сила трения скольжения $F_{тр.ск.,2} = 2$ Н.
$\mu_2 = \frac{F_{тр.ск.,2}}{N_2} = \frac{2 \text{ Н}}{4 \text{ Н}} = 0,5$.

Ответ: Коэффициент трения для первого бруска $\mu_1 = 0,25$; для второго бруска $\mu_2 = 0,5$.