7) Домашнее задание (3 мин). 1. Выучить виды трения, формулу силы трения скольжения Fтр = μ · N, особенности силы сопротивления. 2. Выучить формулы: Fтр = μ · m · g, a = R/m, R = Fтяги − Fтр (при движении по горизонтали). 3. Решить задачи: а) Брусок массой 3 кг движется по горизонтальной поверхности. Коэффициент трения μ = 0,2. Найдите силу трения (g = 10 Н/кг). б) Тело массой 4 кг тянут по горизонтальной поверхности с силой 20 Н. Коэффициент трения μ = 0,3. Найдите ускорение (g = 10 Н/кг). в) Автомобиль массой 1,5 т тормозит на горизонтальной дороге. Коэффициент трения μ = 0,5. Найдите тормозной путь при скорости 54 км/ч (g = 10 Н/кг). 4. Ответить на вопрос: «Почему при экстренном торможении автомобиля опасно блокировать колёса?»

1. Виды трения и сила сопротивления

Основные виды трения: трение покоя, скольжения и качения. Сила трения скольжения направлена против относительного движения соприкасающихся поверхностей; её модуль рассчитывают по формуле \(F_{тр}=\mu N\), где \(N\) — сила нормальной реакции опоры. Сила сопротивления при движении тела в жидкости или газе направлена против его движения относительно среды и зависит, в частности, от скорости и свойств среды.

2. Формулы

Для тела на горизонтальной поверхности, если других вертикальных сил нет, \(N=mg\), поэтому \(F_{тр}=\mu mg\). Равнодействующая горизонтальных сил при движении в сторону силы тяги: \(R=F_{тяги}-F_{тр}\). По второму закону Ньютона \(a=R/m\).

3а. \(F_{тр}=\mu mg=0.2\cdot3\cdot10=6\) Н.

Ответ: сила трения равна 6 Н.

3б. Сначала найдём силу трения: \(F_{тр}=0.3\cdot4\cdot10=12\) Н. Тогда равнодействующая сила \(R=20-12=8\) Н, а ускорение \(a=8/4=2\) м/с².

Ответ: ускорение равно 2 м/с².

3в. Переведём величины в единицы СИ: \(m=1.5\) т = 1500 кг, \(v=54\) км/ч = 15 м/с. Сила трения при торможении: \(F_{тр}=0.5\cdot1500\cdot10=7500\) Н. Замедление: \(a=7500/1500=5\) м/с². Тормозной путь: \(s=v^2/(2a)=15^2/(2\cdot5)=22.5\) м.

Ответ: тормозной путь равен 22,5 м.

4. При блокировке колёса скользят по дороге, поэтому водитель теряет возможность нормально управлять направлением движения. Автомобиль может занести, а тормозной путь — увеличиться. Антиблокировочная система помогает предотвратить блокировку и сохранить управляемость.