№ 5. Ученик провёл эксперимент по изучению силы трения скольжения, перемещая брусок, брусок с грузом и брусок на роликах равномерно по одинаковым горизонтальным поверхностям с помощью динамометра (см. рисунок). Погрешность измерения силы составляет ±0,1 Н. Какие утверждения соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных.

Решение:

Эксперимент проводится с целью изучения силы трения скольжения и трения качения. Сравниваются случаи:

1. Брусок на поверхности.
2. Брусок с грузом на поверхности (увеличена масса).
3. Брусок на роликах (трение качения).

Анализируя возможные результаты:

• Трение, возникающее в первом опыте, больше трения в третьем опыте, т. к. скольжение заменено на качение. — Верно. Трение качения всегда меньше трения скольжения.
• Сила трения скольжения зависит от площади соприкосновения бруска и поверхности. — Не подтверждается данным экспериментом. Площадь соприкосновения бруска меняется только при добавлении груза (он располагается на бруске), но не контролируется как отдельный параметр.
• Сила трения скольжения зависит от рода соприкасающихся поверхностей. — Это утверждение верно в общем случае, но в данном эксперименте поверхности одинаковы (стол).
• При увеличении массы бруска с грузами сила трения скольжения увеличивается. — Верно. Опыт 2 с грузом покажет увеличение силы трения скольжения.
• Сила трения качения не зависит от массы исследуемого тела. — Неверно. Сила трения качения также зависит от нагрузки (массы).

Таким образом, правильными являются утверждения, описывающие, что трение скольжения больше трения качения, и что сила трения скольжения увеличивается с увеличением массы.

Ответ: Трение, возникающее в первом опыте, больше трения в третьем опыте, т. к. скольжение заменено на качение. При увеличении массы бруска с грузами сила трения скольжения увеличивается.