Зміст завдання : Брусок, навантажений тягарцями, рівномірно тягли по горизонтальній рейці (див. фотографію 1). Потім цей брусок разом із тягарцями зважили (див. фотографію 2). Визначте за результатами вимірювань коефіцієнт тертя між бруском і рейкою.
фотографія 1 , 2
Відповіді до завдання:
А |
Б |
В |
Г |
0.04 |
0.25 |
0.4 |
0.025 |
Теорія до завдання: Сила тертя - це сила, яка виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого і перешкоджає цьому руху.
Сила тертя ковзання \( \vec{F}_{Tp} \) виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого. Її напрям протележний швидкості руху тіла
рис.2
Модуль сили тертя ковзання прямо пропорційний силі нормальної реакції опори \( N \) $$ {F}_{Tp} = \mu N $$
де \( \mu \)- безрозмірна величина.
Коєфіцієнт тертя ковзання, який залежить від речовин тіл, які стикаються, стану їхніх поверхонь та швидкості ковзання одного тіла відносно іншого.
Рішення: Сила тертя ковзання пов'язана з коефіцієнтом тертя і силою реакції опори співвідношенням \( F_{Tp} = \mu N \). Для бруска, що рухається по горизонтальній поверхні, за другим законом Ньютона, \( N = mg \).
У завданні сказано, що брусок рухається прямолінійно і рівномірно по горизонтальній поверхні. Згідно першого закону Ньютона, тіло рухається прямолінійно і рівномірно поки на нього не діють сили або дія цих сил компенсується. Відомо, що на брусок діє сила F = 0.9 H (рис.1)
$$ F_{Tp} = - F $$ $$ F = F_{Tp} = \mu N \Rightarrow F = \mu N \Rightarrow \mu = \frac{F}{N} $$$$ F = 0.9 H $$$$ N = mg = 3.6 H $$ (рис.2)$$ \mu = \frac{F}{N} = \frac{0.9H}{3.6H}=\frac{1}{4}=0.25 $$
Відповідь: Б: 0.25.
