Номер 331, страница 53 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Сила трения - номер 331, страница 53.

Условие.

331. При измерении коэффициента трения брусок перемещали по горизонтальной поверхности стола и получили значение силы трения, равное $10 \text{ Н}$. Затем брусок стали перемещать, положив его на стол гранью, площадь которой в 3 раза больше, чем в первом случае. Чему равна сила трения во втором случае?

Решение.

Дано:

$F_{тр1} = 10$ Н

$S_2 = 3S_1$

Найти:

$F_{тр2}$

Решение:

Сила трения скольжения вычисляется по формуле:

$F_{тр} = \mu N$

где $\mu$ – коэффициент трения скольжения, а $N$ – сила нормальной реакции опоры.

Так как брусок движется по горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции опоры по модулю равна силе тяжести, действующей на брусок:

$N = mg$

где $m$ – масса бруска.

Следовательно, формула для силы трения имеет вид:

$F_{тр} = \mu mg$

Из этой формулы следует, что сила трения скольжения зависит от коэффициента трения $\mu$ (который определяется материалами соприкасающихся поверхностей) и от силы нормальной реакции опоры $N$ (которая в данном случае зависит от массы бруска). Сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения поверхностей.

В первом эксперименте сила трения была $F_{тр1} = 10$ Н.

Во втором эксперименте брусок тот же самый, следовательно, его масса $m$ не изменилась. Поверхность стола также не изменилась, поэтому коэффициент трения $\mu$ остался прежним. Таким образом, произведение $\mu mg$ не изменилось.

Значит, сила трения во втором случае будет такой же, как и в первом:

$F_{тр2} = F_{тр1} = 10$ Н.

Изменение площади соприкосновения не влияет на величину силы трения скольжения.

Ответ: 10 Н.