Номер 29, страница 105, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 11. Силы трения - номер 29, страница 105.

Условие.

29. На рисунке 11.7 приведён график зависимости силы трения скольжения, действующей на сани, от массы саней с грузом. Чему равен коэффициент трения между полозьями саней и снегом, если сани движутся по горизонтальной дороге?

Рис. 11.7

Решение.

Дано:

График зависимости силы трения скольжения от массы $F_{тр}(m)$.

Из графика выберем произвольную точку, например, где:

$m = 200$ кг

$F_{тр} = 200$ Н

Ускорение свободного падения $g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

$\mu$ - ?

Решение:

Сила трения скольжения $F_{тр}$ определяется по формуле:

$F_{тр} = \mu N$

где $\mu$ — коэффициент трения скольжения, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

Так как сани движутся по горизонтальной дороге, сила нормальной реакции опоры по модулю равна силе тяжести, действующей на сани с грузом:

$N = mg$

где $\text{m}$ — масса саней с грузом, $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Подставим выражение для силы нормальной реакции в формулу для силы трения:

$F_{тр} = \mu mg$

Из этой формулы выразим искомый коэффициент трения $\mu$:

$\mu = \frac{F_{тр}}{mg}$

Подставим в формулу значения из графика. Например, для точки, где масса $m = 200$ кг, сила трения $F_{тр} = 200$ Н:

$\mu = \frac{200 \text{ Н}}{200 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}} = \frac{200}{2000} = 0.1$

Можно проверить по другой точке, например $m = 400$ кг, тогда из графика $F_{тр} = 400$ Н:

$\mu = \frac{400 \text{ Н}}{400 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}} = \frac{400}{4000} = 0.1$

Результат совпадает, что подтверждает правильность расчетов.

Ответ: 0.1.