Номер 225, страница 61 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Определите силу трения, действующую на брусок

Дано:

Брусок движется равномерно, $v = \text{const}$.

Показание динамометра $F_{упр}$ (сила упругости или сила тяги).

Найти:

Силу трения $F_{тр}$.

Решение:

Поскольку брусок перемещают равномерно, его ускорение равно нулю ($a=0$). Согласно первому закону Ньютона, это означает, что равнодействующая всех сил, приложенных к бруску, равна нулю. В горизонтальном направлении на брусок действуют две силы: сила тяги $F_{упр}$, создаваемая динамометром и направленная вправо, и сила трения скольжения $F_{тр}$, направленная влево. Условие равновесия сил в горизонтальном направлении записывается так:

$F_{упр} - F_{тр} = 0$

Отсюда следует, что по модулю сила трения равна силе тяги:

$F_{тр} = F_{упр}$

Силу тяги $F_{упр}$ мы можем определить по показаниям динамометра. Сначала найдем цену деления шкалы прибора. Шкала проградуирована в ньютонах (Н). Между двумя ближайшими оцифрованными отметками, например 1 Н и 2 Н, находится 5 делений. Цена деления $\text{c}$ равна:

$c = \frac{2 \text{ Н} - 1 \text{ Н}}{5} = \frac{1 \text{ Н}}{5} = 0,2 \text{ Н}$

Указатель динамометра остановился на втором делении после отметки 1 Н. Значит, показание динамометра равно:

$F_{упр} = 1 \text{ Н} + 2 \cdot c = 1 \text{ Н} + 2 \cdot 0,2 \text{ Н} = 1,4 \text{ Н}$

Следовательно, сила трения, действующая на брусок, также равна 1,4 Н.

$F_{тр} = 1,4 \text{ Н}$

Ответ: Сила трения, действующая на брусок, равна 1,4 Н.

Как направлена сила трения относительно бруска?

Решение:

Сила трения скольжения всегда направлена в сторону, противоположную направлению относительного движения соприкасающихся поверхностей. По условию задачи, брусок перемещают вправо. Это означает, что его скорость направлена вправо. Следовательно, сила трения, действующая на брусок со стороны горизонтальной поверхности, будет направлена в противоположную сторону, то есть влево.

Ответ: Сила трения направлена влево, то есть в сторону, противоположную движению бруска.