8. С помощью динамометра брусок равномерно и прямолинейно передвигают по горизонтальной поверхности стола (см. рис.). Укажите, ответом на какой из перечисленных вопросов является 9 Н. Что покажет динамометр, если, не изменяя условия движения,

Решение:

Динамометр показывает силу трения скольжения. Когда брусок передвигают равномерно, сила, показываемая динамометром, равна силе трения. Сила трения зависит от силы нормального давления и коэффициента трения. В данном случае, сила трения равна 9 Н. Нам нужно определить, какой из предложенных сценариев приведёт к изменению силы трения.

1. Анализ силы трения: Сила трения скольжения рассчитывается по формуле: \( F_{\text{тр}} = \mu N \), где \( \mu \) – коэффициент трения, а \( N \) – сила нормального давления (в данном случае, равна весу бруска).
2. Рассмотрим варианты:
   • 1) Положить на брусок сверху дополнительный груз, по массе вдвое больший бруска. В этом случае сила нормального давления увеличится в 3 раза (вес бруска + вес груза), а следовательно, и сила трения увеличится.
   • 2) Положить на брусок сверху дополнительный груз, по массе равный бруску. Сила нормального давления увеличится в 2 раза (вес бруска + вес груза), значит, и сила трения увеличится.
   • 3) Заменить брусок на такой же по массе, но втрое большего объёма. Если масса та же, то сила нормального давления не изменится. Объём не влияет на силу трения скольжения.
   • 4) Заменить брусок на такой же по массе, но вдвое меньшего объёма. Аналогично предыдущему пункту, масса и, следовательно, сила нормального давления остаются прежними, поэтому сила трения не изменится.
3. Вывод: В вариантах 3 и 4, где масса бруска остается прежней, сила нормального давления и, соответственно, сила трения также не меняются. Если сила трения равна 9 Н, то в этих случаях динамометр покажет 9 Н.

Ответ: 3) заменить брусок на такой же по массе, но втрое большего объёма.