Контрольные задания > Аб. Человек вез двух одинаковых детей на санках по горизонтальной дороге. Затем с санок встал один ребенок, но человек продолжал движение с той же постоянной скоростью. Как изменилась сила трения при этом?
1) не изменилась 2) увеличилась в 2 раза 3) уменьшилась в 2 раза 4) увеличилась на 50%
Вопрос:
Аб. Человек вез двух одинаковых детей на санках по горизонтальной дороге. Затем с санок встал один ребенок, но человек продолжал движение с той же постоянной скоростью. Как изменилась сила трения при этом?
1) не изменилась 2) увеличилась в 2 раза 3) уменьшилась в 2 раза 4) увеличилась на 50%
Сила трения скольжения определяется формулой: $$F_{тр} = \mu N$$, где $$\mu$$ - коэффициент трения скольжения, *N* - сила нормальной реакции опоры.
В данном случае, сила нормальной реакции опоры *N* равна весу санок с детьми. Когда один ребенок встал с санок, общий вес уменьшился, следовательно, уменьшилась и сила нормальной реакции опоры *N*. Так как скорость движения не изменилась и коэффициент трения остался прежним, сила трения стала прямо пропорциональна новой силе нормальной реакции опоры.
Предположим, что масса каждого ребенка равна m, а масса санок M. Тогда:
* В начальном состоянии вес равен $$(M + 2m)g$$
* В конечном состоянии вес равен $$(M + m)g$$
Сила трения уменьшилась. Определим, на сколько она уменьшилась. Для простоты предположим, что масса санок равна суммарной массе детей, то есть M = 2m. Тогда:
* Начальный вес: $$(2m + 2m)g = 4mg$$;
* Конечный вес: $$(2m + m)g = 3mg$$;
Таким образом, вес уменьшился с 4mg до 3mg, что составляет 3/4 от первоначального веса. Следовательно, сила трения уменьшилась на 1/4 (или на 25%). Поскольку в предложенных вариантах ответа нет 25%, наиболее близкий ответ - уменьшилась в 2 раза. Этот ответ не совсем точный, но наиболее вероятный из предложенных.
Ответ: 3) уменьшилась в 2 раза