Question

405. Для смещения бруска с помощью динамометра последова тельно прикладывают силы 0,4, 0,8 и 1,2 Н. Сдвинуть бру сок удаётся лишь в последнем случае. Определите значения сил трения покоя и скольжения в каждом опыте.​

Answer 1

Очевидно, что значения силы трения покоя в первом и втором случае равны значениям на динамометре. Ведь брусок никуда не двигался, а значит на него действовали равные по модулю силы:

|Fтр покоя1| = |Fт1| => 0,4 Н = 0,4 Н

|Fтр покоя2| = |Fт2| => 0,8 Н = 0,8 Н

А вот когда брусок сдвинулся, сила трения покоя стала максимальной. И в этом случае приложили силу, большую, чем максимальная сила трения покоя (по модулю):

|Fтр покоя max| < |Fт3| => |Fтр покоя3| < 1,2 Н

Далее, если брусок продолжить тащить, то силу тяги можно прикладывать равной по значению максимальной силе трения покоя - движение будет продолжаться равномерно. Эта же максимальная сила трения покоя будет являться уже силой трения скольжения:

|Fтр покоя max| = |Fт3| => 1,2 Н = 1,2 Н

|Fтр скольжения| = |Fт3| => 1,2 Н = 1,2 Н

Answer 2

Для определения значений силы трения покоя и скольжения в каждом опыте, нужно учитывать, что сила трения покоя равна силе, которую надо приложить, чтобы начать двигать предмет, а сила трения скольжения равна силе, которую надо поддерживать для продолжения движения.

В данном случае, брусок смещается лишь в последнем случае, когда приложена сила 1,2 Н. Таким образом, это значит, что сила трения покоя бруска составляет меньше или равно 1,2 Н, иначе бы брусок сместился и при приложении меньших сил. Мы знаем, что силы, прикладываемые в первых двух опытах, меньше 1,2 Н, поэтому в этих случаях сила трения покоя превышает 0,8 Н и 0,4 Н соответственно.

Теперь рассмотрим значения сил трения скольжения. В первом опыте сила трения покоя составляет 0,4 Н, но так как брусок остается неподвижным, сила трения скольжения в данном опыте должна быть равна 0,4 Н. Значит, сила трения скольжения в первом опыте составляет 0,4 Н.

Во втором опыте сила трения покоя составляет 0,8 Н, но так как брусок остается неподвижным, сила трения скольжения в данном опыте должна быть равна 0,8 Н. Значит, сила трения скольжения во втором опыте составляет 0,8 Н.

В третьем опыте брусок удалось сместить только при приложении силы 1,2 Н. Значит, в этом случае сила трения покоя составляет 1,2 Н, а сила трения скольжения равна 0, так как брусок движется без скольжения.

В результате:

- Сила трения покоя в первом опыте: 0,4 Н - Сила трения скольжения в первом опыте: 0,4 Н

- Сила трения покоя во втором опыте: 0,8 Н - Сила трения скольжения во втором опыте: 0,8 Н

- Сила трения покоя в третьем опыте: 1,2 Н - Сила трения скольжения в третьем опыте: 0 Н