Задачі та вправи: 146-147

146. Для занять акробатикою застосовують батут (мал. 126) - пружну сітку, укріплену в горизонтальному положенні. Спортсмен-акробат може виконати на батуті багаторазові стрибки на значно більшу висоту, ніж без батута. Чи змінюється під час стрибків сила тяжіння, що діє на тіло спортсмена? Чи змінюється вага спортсмена? Коли сила тяжіння, яка діє на спортсмена, менша від сили пружності, що виникає з боку сітки? У якому випадку сила тяжіння, яка діє на спортсмена, дорівнює силі пружності, що виникає з боку сітки?

Під час стрибків сила тяжіння, яка діє на тіло спортсмена, не змінюється, змінюється його вага. Вона стає більшою при русі вгору та меншою — вниз. Під час рівномірного руху або коли спортсмен нерухомий сила тяжіння, яка діє на спортсмена, дорівнює силі пружності з боку сітки. Сила тяжіння менша за силу пружності сітки тільки при нерівномірному русі спортсмена, коли він зменшує свою швидкість.

147. Чи притягуються Землею штучні супутники Землі і предмети, які перебувають у стані невагомості в космічному кораблі?

У стані невагомості в космічному кораблі Землею притягуються предмети, які знаходяться в ньому.

§29. Тертя. Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання

Запитання до вивченого

1. Які є види тертя?

Розрізняють кілька видів тертя залежно від того, як взаємодіють тертьові поверхні: тертя спокою, тертя ковзання, тертя кочення.

2. Які причини виникнення тертя?

Сила тертя виникає під час взаємодії між твердими тілами в місцях їх дотику. Однією з причин виникнення сили тертя є шорсткість стичних поверхонь тіл. Навіть гладенькі на вигляд поверхні тіл мають нерівності, горбики і подряпини. Коли одне тіло ковзає по поверхні іншого, ці нерівності зачіплюються одна за одну, що створює силу, яка заважає руху. Друга причина тертя — взаємне притягання молекул стичних поверхонь тіл. Якщо поверхні тіл дуже добре відполіровані, то їхні молекули розміщуються так близько одна до одної, що помітно починає проявлятися притягання між ними.

3. Як визначають силу тертя ковзання?

Прикріпимо до бруска динамометр і будемо тягнути його, надаючи бруску рівномірного руху. При цьому динамометр буде показувати силу, з якою ми тягнемо брусок, а отже, і силу тертя, яка виникає під час руху бруска по поверхні стола.

4. Чому тертя може бути і корисним, і шкідливим?

У природі й техніці тертя може бути і корисним, і шкідливим. Коли воно корисне, його намагаються збільшити, а коли шкідливе— зменшити. Через тертя зношуються механізми і машини, стираються підошви взуття і шипи автомобілів, ускладнюється пересування різних вантажів. З другого боку завдяки тертю автомобіль рухається і зупиняється, пішоходи ідуть відштовхуючись від поверхні, тканини не розпадаються на нитки, тому що нитки в них утримуються тертям.

5. Якими способами можна зменшити силу тертя?

В усіх машинах унаслідок тертя нагріваються і спрацьовуються рухомі частини. Щоб зменшити тертя, стичні поверхні роблять гладенькими і між ними вводять мастило, оскільки тертя між поверхнею твердого тіла й рідиною значно менше, ніж між поверхнями твердих тіл. Обертові вали машин і верстатів установлюють на підшипниках. Підшипники кочення бувають кулькові й роликові. Вони дають змогу зменшити силу тертя у 20-30 разів порівняно з підшипниками ковзання.

6. Які сили називають силами опору?

Сили тертя, які виникають під час руху тіл у рідині або газі, називають силами опору середовища.

Лабораторна робота № 9.

Визначення коефіцієнта тертя ковзання

1. Визначте динамометром масу бруска і одного важка.

m_б = 150 гр = 0,15 кг. m_в = 100 гр = 0,1 кг

3. Прикріпіть до бруска з важком динамометр і тягніть його вздовж лінійки зі сталою швидкістю.

4. Запишіть покази динамометра в таблицю.

№ досліду	Маса бруска з важкамиm, кг	СилаFтер, H	Сила реакції опориN = gm, Н	Коефіцієнт тертя ковзанняμ =FтерN =Fтерmg
123	0,250,350,45	0,511,4	2,53,54,5	0,20,290,31

5. До першого важка додайте другий, а потім — третій, щоразу зважуючи брусок і важки та вимірюючи силу тертя.

6. Визначте коефіцієнт тертя ковзання для кожного випадку за формулою

μ = FтерN = Fтерmg

Визначте μ_c = μ1 + μ2 + μ3 3 = 0,2 + 0,29 + 0,313 = 0,27

Висновок: Ми навчилися визначати коефіцієнт тертя та з’ясували, що чим більша маса бруска, тим більше сила тертя.

§30. Додавання сил. Рівнодійна сил

Запитання до вивченого

1. Що називають рівнодійною силою?

Силу, яка чинить на тіло таку саму дію, як і кілька окремих сил, і одночасно прикладених до нього, називають рівнодійною силою.

2. Як може рухатися тіло під дією кількох сил?

Залежно від того, якою за значенням буде рівнодійна сила, тіло може перебувати в стані спокою, рухатися рівномірно або нерівномірно.

3. Коли тіло перебуває в спокої або рухається рівномірно?

Якщо за значенням рівнодійна сила дорівнює нулю, тіло може перебувати в спокої або рухатися рівномірно.

4. Чому тіло рухається нерівномірно?

Якщо за значенням рівнодійна сила не дорівнює нулю, тіло буде рухатися не рівномірно.

Задачі і вправи

Рівень А