Номер 2, страница 22 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-19. Сила трения. Вариант 1 - номер 2, страница 22.

Условие.

2. Что изменяется с увеличением веса автомобиля — сила трения или коэффициент трения?

Решение.

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть формулу силы трения и природу коэффициента трения.

Сила трения (в данном случае, сила сцепления колес с дорогой) рассчитывается по формуле:

$F_{тр} = \mu \cdot N$

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

Коэффициент трения $\mu$ является характеристикой двух контактирующих поверхностей. Он зависит от материала шин, материала дорожного покрытия и их состояния (например, сухая или мокрая дорога), но не зависит от силы, с которой эти поверхности прижимаются друг к другу. Таким образом, при увеличении веса автомобиля коэффициент трения между шинами и дорогой не меняется.

Вес автомобиля $\text{P}$ — это сила, с которой автомобиль давит на опору (дорогу). Для автомобиля, находящегося на горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ по модулю равна весу автомобиля $\text{P}$. Вес, в свою очередь, равен произведению массы автомобиля $\text{m}$ на ускорение свободного падения $\text{g}$:

$N = P = m \cdot g$

Подставим это выражение в формулу для силы трения:

$F_{тр} = \mu \cdot P$

Из этой формулы видно, что сила трения $F_{тр}$ находится в прямой пропорциональной зависимости от веса автомобиля $\text{P}$. Если вес автомобиля увеличивается (например, за счет груза или пассажиров), то и сила трения (сила сцепления колес с дорогой) также пропорционально увеличивается, в то время как коэффициент трения $\mu$ остается постоянным.

Ответ: С увеличением веса автомобиля изменяется сила трения (она увеличивается), а коэффициент трения не изменяется.