по специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала «квант»
движению тела обычно препятствуют силы трения. если соприкасаются поверхности твердых тел, их относительному движению мешают силы сухого трения. характерной особенностью сухого трения является существование зоны застоя. тело нельзя сдвинуть с места, пока абсолютная величина внешней силы не превысит определенного значения. до этого момента между поверхностями соприкасающихся тел действует сила трения покоя, которая уравновешивает внешнюю силу и растет вместе с ней (рис. 1).
рис. 1.
максимальное значение силы трения покоя определяется формулой
где μ— коэффициент трения, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностен; n — сила нормального давления.
когда абсолютная величина внешней силы превышает значение fтр max, возникает относительное движение — проскальзывание. сила трения скольжения обычно слабо зависит от скорости относительного движения, и при малых скоростях ее можно считать равной fтр max.
движению тела в жидкости и газе препятствуют силы жидкого трения. главное отличие жидкого трения от сухого — отсутствие зоны застоя. в жидкости или газе не возникают силы трения покоя, и поэтому даже малая внешняя сила способна вызвать движение тела. сила жидкого трения при малых скоростях пропорциональна скорости, а при больших — квадрату скорости движения.
1. при экстренной остановке поезда, двигающегося со скоростью υ = 70 км/ч. тормозной путь составил s = 100 м. чему равен коэффициент трения между колесами поезда и рельсами? каким станет тормозной путь, если откажут тормоза в одном из n = 10 вагонов? массу локомотива принять равной массе вагона; силами сопротивления воздуха пренебречь.
при торможении ускорение а поезду сообщает сила трения fтр:
где μ — масса всего состава. сила трения представляет собой равнодействующую всех сил трения, действующих на состав (рис. 2), и равна по модулю .
рис. 2.
следовательно,
и .
с другой стороны, . подставляя это значение в выражение для μ, получаем
в том случае, когда не работают тормоза у одного из вагонов, суммарная сила трения, действующая на вагоны и локомотив, равна
где m — масса одного вагона. масса всего состава равна μ = (п + 1)∙m, так что . ускорение поезда в этом случае равно
а тормозной путь равен
1. Як рухається тіло, на яке діє стала за значенням та напрямком сила? *
A. Рівномірно прямолінійно
B. Рівноприскорено прямолінійно
C. Рівномірно по колу
D. Не рухається
2. До тіла прикладені дві сили, модулі яких дорівнюють 13 Н і 17 Н. Сили діють уздовж горизонтальної прямої в один бік. Чому дорівнює їх рівнодійна? *
A. 4 Н
B. 30 Н
C. 13 Н
D. 17 Н
3. Як зміниться сила гравітаційної взаємодії між тілами, якщо відстань між ними зменшити у чотири рази? *
A. Збільшиться в 16 разів
B. Зменшиться в 17 разів
C. Збільшиться в 4 рази
D. Зменшиться в 4 рази
4. Як рухається тіло, якщо сума всіх сил, прикладених до нього, дорівнює нулю? *
A. Рівномірно прямолінійно або знаходиться у стані спокою
B. Рівноприскорено прямолінійно
C. Рівномірно по колу
D. Рівноприскорено по колу
5. Під дією сили 15 Н тіло рухається рівномірно так, що його координата змінюється за законом x=100+5t+5t^2. Яка маса тіла. *
6. Тіло масою 100 г рухається під дією двох сил 6 і 8 Н напрямлених вздовж однієї прямої в одному напрямку. Із яким прискоренням рухається тіло? *
7. Бетонну плиту масою 2,2 т піднімають у воді з прискоренням 0,5 〖м/с〗^2 за до троса, жорсткість якого 800кН/м. Визначте подовження троса. Силою опору води знехтуйте. *
Объяснение:
