Номер 328, страница 52 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Сила трения - номер 328, страница 52.

Условие.

328. При исследовании зависимости силы трения скольжения $F_{\text{тр}}$ от силы реакции опоры $N$ были получены данные, представленные в таблице.

$F_{\text{тр}}$, Н: 1,0; 2,0; 3,0; 4,0

$N$, Н: 2,0; 4,0; 6,0; 8,0

Чему равен коэффициент трения скольжения?

Решение.

Дано:

Результаты эксперимента, представленные в таблице:

При силе реакции опоры $N_1 = 2.0$ Н, сила трения скольжения $F_{тр1} = 1.0$ Н.

При силе реакции опоры $N_2 = 4.0$ Н, сила трения скольжения $F_{тр2} = 2.0$ Н.

При силе реакции опоры $N_3 = 6.0$ Н, сила трения скольжения $F_{тр3} = 3.0$ Н.

При силе реакции опоры $N_4 = 8.0$ Н, сила трения скольжения $F_{тр4} = 4.0$ Н.

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Коэффициент трения скольжения $\mu$.

Решение:

Сила трения скольжения $F_{тр}$ связана с силой реакции опоры $N$ через коэффициент трения скольжения $\mu$. Эта зависимость описывается формулой: $F_{тр} = \mu \cdot N$

Из данной формулы выразим искомый коэффициент трения скольжения: $\mu = \frac{F_{тр}}{N}$

Для определения коэффициента трения можно использовать любую пару значений из таблицы, так как он должен быть постоянной величиной для данных трущихся поверхностей. Для проверки и точности рассчитаем $\mu$ для каждого из четырех измерений.

1. Для первой пары данных: $\mu_1 = \frac{1.0 \text{ Н}}{2.0 \text{ Н}} = 0.5$

2. Для второй пары данных: $\mu_2 = \frac{2.0 \text{ Н}}{4.0 \text{ Н}} = 0.5$

3. Для третьей пары данных: $\mu_3 = \frac{3.0 \text{ Н}}{6.0 \text{ Н}} = 0.5$

4. Для четвертой пары данных: $\mu_4 = \frac{4.0 \text{ Н}}{8.0 \text{ Н}} = 0.5$

Расчеты показывают, что во всех случаях отношение силы трения к силе реакции опоры одинаково. Следовательно, коэффициент трения скольжения равен 0,5. Стоит отметить, что коэффициент трения является безразмерной величиной.

Ответ: 0,5.