ID: 00012601
В первой серии опытов брусок с грузом перемещали при помощи нити равномерно и прямолинейно вверх по наклонной плоскости. Во второй серии опытов точно так же перемещали этот брусок, но сняв с него груз. Как изменились при переходе от первой серии опытов ко второй модуль работы силы трения при перемещении бруска на одинаковые расстояния и коэффициент трения между бруском и плоскостью?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
В первой серии брусок тащили с грузом, во второй — тот же брусок без груза, на то же расстояние. Разберём модуль работы силы трения и коэффициент трения.
Коэффициент трения зависит только от того, какие поверхности трутся друг о друга, и не зависит от массы или веса бруска. Поверхности в обеих сериях одни и те же, поэтому коэффициент трения не изменяется.
Модуль работы силы трения. Сначала сама сила трения: при движении по наклонной плоскости сила нормального давления $N = mg\cos\alpha$, а сила трения скольжения $$F_{\text{тр}} = \mu N = \mu m g \cos\alpha$$
Во второй серии груз сняли, поэтому масса $m$ стала меньше. Коэффициент $\mu$ и угол $\alpha$ те же, значит сила трения уменьшилась.
Работа силы трения на одном и том же пути $L$ равна $A_{\text{тр}} = F_{\text{тр}} L$. Путь одинаковый, а сила трения уменьшилась — поэтому модуль работы силы трения уменьшается.
Итак, модуль работы силы трения уменьшается, а коэффициент трения не изменяется.