Какая сила удерживает тела на наклонной плоскости 7 класс физика кратко

Обновлено: 25.06.2024

Сила, удерживающая тела на наклонной плоскости, называется силой трения покоя.

Как написать хороший ответ? Как написать хороший ответ?

Написать правильный и достоверный ответ;
Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Сила, удерживающая тела на наклонной плоскости, называется силой трения покоя.

2. Почему шкаф сдвигается с места под действием только определённой силы? Приведите примеры практического использования силы трения покоя.

Шкаф сдвигается с места, когда к нему приложена сила, которая больше силы трения покоя, удерживающей его на месте. Люди на транспортере удерживаются силой трения покоя. А также эта сила удерживает гвоздь, вбитый в доску, и т.п.

1. Какая сила удерживает тела на наклонной плоскости?

1. Сила трения покоя.

2. Шкаф сдвинется с места, если действующая на него сила превысит силу трения покоя. На практике сила трения покоя используется, например, в тормозных дисках автомобиля для удержания его в покое на склоне; сила трения препятствует откручиванию гайки с болта и т.д.

На тело, лежащее на наклонной плоскости действуют сила тяжести и сила нормальной реакции опоры. Но если бы на него действовали только две эти силы, то тело обязательно соскальзывало бы вниз. Существует сила, которая мешает лежащему на наклонной поверхности телу двигаться, ее называют силой трения.

Когда тело находится в покое на наклонной плоскости, оно удерживается силой трения. Если тело, лежащее на горизонтальной поверхности, пытаться сдвинуть, то сила трения создаст сопротивление этому движению.

Сила трения покоя — сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая относительному движению.

Сила трения покоя возникает при попытке вывести тело из состояния покоя, и приложена к этому телу. Направление силы трения покоя — против того движения, которое должно было бы возникнуть (вдоль поверхности соприкосновения).

Сила трения покоя всегда по модулю равна приложенной внешней силе и увеличивается по мере увеличения этой силы.

где F т р — сила трения покоя,

F — приложенная внешняя сила.

На рисунке ниже изображено направление и место приложения силы трения покоя.

Причины возникновения силы трения

Возникновение силы трения связано с двумя причинами.

Неровная поверхность соприкасающихся тел. Даже ровные на вид поверхности имеют шероховатости, которыми они цепляются друг за друга, что создает силу, препятствующую движению.
Если поверхности тел идеально гладкие и имеют минимум неровностей, то контакт между такими поверхностями очень тесный. При соприкосновении часть молекул располагается настолько близко друг от друга, что становится заметным притяжение между молекулами соприкасающихся тел.

Предельная сила трения покоя

Существует предельная или максимальная величина силы трения покоя, равная величине силы, необходимой, чтобы вывести тело из состояния покоя. Если приложить к телу силу меньше предельной силы трения покоя, то тело не сдвинется. Если приложить силу больше предельной силы трения покоя, то тело придет в движение.

Величина модуля максимальной силы трения покоя прямо пропорциональна модулю силы нормальной реакции опоры. Максимальная сила трения покоя зависит от массы покоящегося тела и характеристик соприкасающихся поверхностей, и не зависит от площади соприкосновения тел.

F т р . м а к с = μ N

где F т р . м а к с — максимальная сила трения покоя,

N — сила нормальной реакции опоры (для покоящегося на горизонтальной поверхности тела равна силе тяжести, действующей на тело, или силе давления тела на плоскость, N = Р = m т е л а g ) ,

μ — коэффициент пропорциональности или коэффициент трения.

Коэффициент трения покоя μ характеризует две соприкасающиеся поверхности и зависит от материалов, из которых они изготовлены, и качества обработки поверхности. 0 Определение 2

Сила трения скольжения — сила, возникающая между контактирующими телами, движущимися относительно друг друга.

При равномерном скольжении сила трения скольжения лишь немного меньше предельной силы трения покоя. Приближенно можно считать, что они равны. Также при равномерном прямолинейном скольжении по горизонтальной поверхности модуль силы трения скольжения равен модулю силы, своим действием вызывающей движение тела.

F т р . с к = F т р . м а к с

F т р . с к = F т я г и

где F т р . с к — сила трения скольжения,

F т р . м а к с — предельная сила трения покоя,

F т я г и — сила, своим действием вызывающая движение тела.

При скольжении на каждое из соприкасающихся тел действует своя сила трения. Сила трения скольжения параллельна плоскости соприкосновения тел и направлена противоположно скорости относительного движения тела.

Сила трения на наклонной плоскости

Для силы трения на наклонной плоскости также справедлива формула F т р = μ N .

На тело, находящееся на наклонной плоскости или самопроизвольно скользящее по ней, действуют три силы: сила тяжести G, равная mg, нормальная сила реакции опоры N и сила трения F т р .

Уравнение движения тела, находящегося на наклонной плоскости

m a → = m g → + N → + F т р →

Сложив силы m g → и N → получим равнодействующую силу F → , стремящуюся привести тело в движение и направленную вниз, вдоль наклонной плоскости, F → = m g → + N → . При этом F=mg·sinα, а N = m g · cos α , где α — угол наклона плоскости. Следовательно,

F т р = μ N = μ m g · cos α

Уравнение движения принимает следующий вид:

Тогда силу трения можно найти по формуле:

F т р = m g · s i n α - m a .

Кроме того на тело может действовать F в н — приложенная внешняя сила.

В этом случае F — равнодействующая силы тяжести, силы нормальной реакции опоры и приложенной силы F → = m g → + N → + F в н → . Тогда

F т р = m g · s i n α + F в н - m a , если направления движения и приложенной силы совпадают.

F т р = m g · s i n α - F в н -ma, если направления движения и приложенной силы противоположны.

Сила трения на графике

На графике ось абсцисс — приложенная сила, ось ординат — сила трения. На первом этапе с увеличением приложенной силы растет сила трения покоя, в этот период тело еще не движется. Точка максимума — предельное значение силы трения покоя, за которой наступает скольжение.

Если и дальше увеличивать приложенную силу, то на тело будет действовать уже не сила трения покоя, а сила трения скольжения, при этом она будет иметь постоянное значение (горизонталь на графике).

Задачи на силы трения покоя и скольжения с решениями

Дано: деревянный брусок покоится на наклонной плоскости, расположенной под углом 20 ° , величина силы трения покоя — 0 , 68 Н .

Найти: величину силы тяжести, действующей на брусок.

Решение:

Так как брусок покоится, сумма всех действующих на него сил равна нулю: m g · s i n α - F т р = 0 . Откуда m g = F т р s i n α . s i n 20 ° ≈ 0 , 34 .

m g = F т р s i n 20 ° = 0 , 68 Н 0 , 34 = 2 Н .

Ответ: на брусок действует сила тяжести 2 Н .

Дано: брусок медленно и равномерно движется по горизонтальной поверхности и при этом давит на поверхность с силой, равной 30 Н , сила трения равна 6 Н .

Найти: коэффициент трения скольжения.

Решение:

Выразим коэффициент трения из формулы F т р = μ P и подставим известные величины:

μ = F т р Р = 6 Н 30 Н = 0 , 2 .

Ответ: коэффициент трения скольжения равен 0 , 2 .

Дано: на верстаке лежат металлическая четырехкилограммовая шайба и пластиковый предмет с весом 2 к г . Чтобы подвинуть шайбу, нужно приложить силу 20 Н . Коэффициент трения между предметом из пластика и верстаком в два раза меньше, чем коэффициент трения между шайбой и верстаком.

Найти: максимальные силы трения покоя для шайбы и пластикового предмета.

Решение:

Максимальная сила трения покоя для шайбы равна силе, которую нужно приложить, чтобы сдвинуть шайбу с места. F m a x 1 = 20 Н .
Сила трения скольжения равна максимальной силе трения покоя, поэтому сила трения скольжения для шайбы F с к о л ь ж 1 = F m a x 1 = 20 Н .
Из формулы F т р е н и я = μ · m · g выразим коэффициент μ . μ = F т р е н и я m · g .
Коэффициент трения для шайбы μ 1 = F с к о л ь ж 1 m 1 · g .
Коэффициент трения для пластикового предмета μ 2 = F с к о л ь ж 2 m 2 · g .
μ 2 = ½ μ 1 , следовательно, F с к о л ь ж 2 m 2 · g = F с к о л ь ж 1 m 1 · g · 1 2 .
2 F с к о л ь ж 2 m 2 · g = F с к о л ь ж 1 m 1 · g .
2 F с к о л ь ж 2 m 2 = F с к о л ь ж 1 m 1 .
2 F с к о л ь ж 2 = F с к о л ь ж 1 · m 2 m 1 .
F с к о л ь ж 2 = F с к о л ь ж 1 · m 2 2 m 1 = 20 · 2 2 · 4 = 5 ( Н ) .

Ответ: максимальная сила трения покоя для шайбы 20 Н , для пластикового предмета — 5 Н .

2) Почему шкаф сдвигается с место действием только определённой силы?

Приведите примеры практического использования силы трения покоя.

Железнобитонная плита размером 4 м * 0,5 м * 0,25 м погружена в воду наполовину. какова архимедова сила, действующая сила на нее? плотность воды 1000 кг/м3

Велосипед движется равномерно по окружности радиусом 100 м и делает 1 оборот за 2 мин. Путь и перемещение велосипедиста за 1 мин соответственно равны

1. Классификацию галактик Хаббла часто называют камертонной. Поясните причину такого названия. 2. Определите, какой промежуток времени требуется свету, чтобы пересечь Большое и Малое Магеллановы Облака в поперечнике

Читайте также: