Номер 224, страница 61 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Тяжелый груз следует поместить в кузов грузовика (тягача), а не на прицеп. Это связано с силой трения, которая обеспечивает движение автомобиля и зависит от нагрузки на ведущие колеса.

Движение грузовика вперед возможно благодаря силе трения покоя между его ведущими колесами (у большинства грузовиков это задние колеса) и поверхностью дороги. Эта сила, создающая тягу, не может превышать максимальное значение силы трения покоя, которое рассчитывается по формуле:

$F_{тяги.макс} = F_{тр.макс} = \mu \cdot N$

где $\mu$ — это коэффициент трения между шинами и дорогой, а $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры, действующая на ведущие колеса.

Сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ по модулю равна силе, с которой ведущие колеса давят на дорогу (их вес). Чтобы грузовик смог сдвинуть с места тяжелый состав и не буксовать, его максимальная сила тяги должна быть достаточно велика. Для этого необходимо увеличить силу нормальной реакции опоры $\text{N}$, действующую на ведущие колеса.

Когда тяжелый груз помещают в кузов грузовика, особенно над его ведущей осью, вес, приходящийся на ведущие колеса, значительно увеличивается. Это приводит к росту силы нормальной реакции опоры $\text{N}$. Вследствие этого возрастает и максимальная сила трения $F_{тр.макс}$, что позволяет двигателю реализовать большую силу тяги и сдвинуть с места весь автопоезд.

Если же груз разместить на прицепе, то увеличится только общая масса, которую нужно тянуть, а нагрузка на ведущие колеса самого грузовика не изменится (или даже может незначительно уменьшиться). В этом случае максимальная сила тяги останется прежней, и ее может оказаться недостаточно, чтобы преодолеть силу инерции и сопротивления. Ведущие колеса начнут проскальзывать (буксовать), и грузовик не сможет тронуться с места.

Ответ: тяжелый груз следует поместить в кузов автомашины. Это увеличит нагрузку на ведущие колеса, что, в свою очередь, увеличит силу трения между колесами и дорогой и позволит развить необходимую для движения силу тяги.