1. Приведите примеры различных видов трения. 2. От чего зависит сила трения покоя? 3. По какой формуле можно рассчитать силу тре- ния скольжения? 4. Как можно уменьшить силу трения? Приведите примеры. 5. Приведите примеры полезного проявления трения. УПРАЖНЕНИЕ 18 1. На столе в купе поезда лежит книга. Изобразите силу трения покоя, действующую на книгу, в следующих случаях: а) поезд разгоняется; б) поезд движется на прямолинейном участке пути равномерно; в) поезд тормозит. 2. Ученик провёл исследование зависимости макси- мальной силы трения покоя от силы реакции опоры. По результатам эксперимента он построил график (рис. 44). Какое значение для коэффициента трения получил ученик? 3. Коробку равномерно тянут по горизонтальной по- верхности с помощью верёвки, составляющей с гори- зонтом угол 60°. Определите массу коробки, если сила натяжения верёвки равна 12 Н, коэффициент тре- ния - 0,3. 4. Автомобиль, движущийся по горизонтальному участ- ку дороги со скоростью 54 км/ч, начинает тормозить. Определите, какой путь он пройдёт до остановки, если коэффициент трения 0,6. ЗАДАНИЕ Проведите исследование, показывающее, что сила трения не зависит от площади соприкосновения тел.

1. * Виды трения: * Трение скольжения (санки на снегу) * Трение качения (колесо на дороге) * Трение покоя (книга на столе) 2. Сила трения покоя зависит от: * Силы нормальной реакции опоры. * Коэффициента трения покоя между двумя поверхностями. 3. Формула для расчета силы трения скольжения: $$F_{тр} = \mu N$$, где: * $$F_{тр}$$ – сила трения скольжения * $$\mu$$ – коэффициент трения скольжения * $$N$$ – сила нормальной реакции опоры 4. Уменьшить силу трения можно: * Уменьшением силы, прижимающей тела друг к другу. * Использованием смазки между трущимися поверхностями. * Заменой трения скольжения трением качения (использование подшипников). 5. Полезное проявление трения: * Трение между подошвой обуви и дорогой, позволяющее ходить и бегать. * Трение между шинами автомобиля и дорогой, обеспечивающее сцепление и возможность управления. * Трение между тормозными колодками и диском/барабаном, позволяющее остановить транспортное средство. УПРАЖНЕНИЕ 18 1. * а) Поезд разгоняется: Сила трения покоя направлена в сторону движения поезда, помогая книге оставаться неподвижной относительно стола. * б) Поезд движется равномерно: Сила трения покоя отсутствует, так как книга уже находится в состоянии покоя относительно стола. * в) Поезд тормозит: Сила трения покоя направлена в сторону, противоположную направлению торможения, чтобы удержать книгу от скольжения вперед. 2. По графику (рис. 44) видно, что при силе реакции опоры 4 Н сила трения покоя равна 2 Н. Коэффициент трения равен отношению силы трения к силе реакции опоры: $$\mu = \frac{F_{тр}}{N} = \frac{2}{4} = 0,5$$ Ответ: Коэффициент трения равен 0,5. 3. Дано: * $$T = 12$$ Н (сила натяжения веревки) * $$\mu = 0,3$$ (коэффициент трения) * $$\alpha = 60^\circ$$ (угол между веревкой и горизонтом) Найти: m (масса коробки) Решение: * Запишем уравнение равновесия для коробки в горизонтальном и вертикальном направлениях: * $$\Sigma F_x = T \cos(\alpha) - F_{тр} = 0$$ * $$\Sigma F_y = N + T \sin(\alpha) - mg = 0$$ * Выразим силу трения: $$F_{тр} = \mu N$$ * Тогда: $$T \cos(\alpha) = \mu N$$ * $$N = \frac{T \cos(\alpha)}{\mu} = \frac{12 \cdot \cos(60^\circ)}{0,3} = \frac{12 \cdot 0,5}{0,3} = 20$$ Н * Подставим N во второе уравнение: * $$20 + 12 \cdot \sin(60^\circ) - mg = 0$$ * $$mg = 20 + 12 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 20 + 6 \sqrt{3} \approx 20 + 6 \cdot 1,73 = 20 + 10,38 = 30,38$$ Н * Масса коробки: $$m = \frac{30,38}{g} = \frac{30,38}{9,81} \approx 3,1$$ кг Ответ: Масса коробки примерно 3,1 кг. 4. Дано: * $$v_0 = 54 \frac{км}{ч} = 15 \frac{м}{с}$$ (начальная скорость) * $$\mu = 0,6$$ (коэффициент трения) Найти: s (путь до остановки) Решение: * Запишем второй закон Ньютона: $$ma = -F_{тр}$$, где $$F_{тр} = \mu mg$$ * Тогда $$ma = - \mu mg$$, откуда $$a = - \mu g = -0,6 \cdot 9,81 = -5,886 \frac{м}{с^2}$$ * Путь до остановки: $$s = \frac{v^2 - v_0^2}{2a} = \frac{0 - 15^2}{2 \cdot (-5,886)} = \frac{-225}{-11,772} \approx 19,11$$ м Ответ: Автомобиль пройдет до остановки примерно 19,11 м.