Номер 5, страница 45 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

5. Какая сила направлена в сторону движения Алисы, когда она едет на велосипеде?

а) Вес Алисы и велосипеда;

б) сила трения качения;

в) сила трения покоя;

г) сила трения скольжения;

д) сила тяжести.

Решение

Чтобы определить, какая сила направлена в сторону движения Алисы на велосипеде, необходимо проанализировать силы, действующие на систему "велосипед + Алиса" в горизонтальном направлении.

Движущей силой, которая заставляет велосипед двигаться вперед, является сила взаимодействия его ведущего колеса (как правило, заднего) с дорогой. Когда Алиса вращает педали, она через цепь передает крутящий момент на заднее колесо. В результате нижняя точка колеса, которая соприкасается с дорогой, пытается сдвинуться назад. Дорога препятствует этому проскальзыванию, и возникает сила трения, направленная в противоположную сторону этому потенциальному сдвигу, то есть вперед.

Поскольку колесо катится без проскальзывания, точка его соприкосновения с дорогой в каждый конкретный момент времени неподвижна относительно дороги. Сила трения, возникающая между двумя поверхностями, которые находятся в покое друг относительно друга, называется силой трения покоя. Именно эта сила трения покоя, действующая со стороны дороги на ведущее колесо, и является внешней силой, толкающей велосипед вперед.

Теперь проанализируем предложенные варианты ответов:

а) Вес Алисы и велосипеда: Вес – это сила, направленная вертикально вниз, перпендикулярно горизонтальному движению.

б) сила трения качения: Это сила сопротивления движению, возникающая из-за деформации колеса и дороги. Она всегда направлена в сторону, противоположную движению.

в) сила трения покоя: Как было объяснено выше, это и есть движущая сила, которая направлена в сторону движения велосипеда.

г) сила трения скольжения: Эта сила возникает при проскальзывании колеса по дороге (например, при резком торможении). Она также направлена против движения.

д) сила тяжести: Сила тяжести направлена вертикально вниз к центру Земли и не может быть причиной горизонтального движения.

Следовательно, силой, направленной в сторону движения Алисы, является сила трения покоя.

Ответ: в) сила трения покоя;