Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00015923
Исследование Зависимости
№2. Задание 20
ID: 00015923
Необходимо экспериментально проверить, зависит ли коэффициент трения скольжения от площади соприкасающихся при трении поверхностей. Для этого можно использовать наклонный трибометр — это наклонная плоскость, угол наклона которой к горизонту можно изменять. На эту плоскость кладут брусок и медленно увеличивают угол её наклона до тех пор, пока брусок не начинает скользить.
На рисунке показаны пять установок. Каждая установка — это брусок на наклонной плоскости. Материалы бруска и плоскости различны:
1) медь-брусок, дерево-плоскость (широкая грань вниз)
2) сталь-брусок, дерево-плоскость
3) медь-брусок, пластик-плоскость
4) сталь-брусок, пластик-плоскость
5) медь-брусок, дерево-плоскость (узкая грань вниз)
Какие две установки нужно использовать для проведения такого исследования, если все бруски до начала скольжения не переворачиваются?

Источник: ФИПИ
Решение
Коэффициент трения скольжения $\mu$ зависит от материалов соприкасающихся поверхностей, но — согласно закону Амонтона–Кулона — не зависит от площади контакта. Задача как раз и предлагает это проверить.
Чтобы исследовать зависимость угла скольжения (а значит, и $\mu = \tan\alpha$) от площади контакта, нужно взять два бруска из одного материала на одной и той же плоскости, но поставить их по-разному: широкой гранью вниз и узкой гранью вниз.
Смотрим на рисунок:
- Установка 1: медный брусок на деревянной плоскости, лежит широкой гранью — большая площадь контакта
- Установка 5: медный брусок на деревянной плоскости, стоит узкой гранью — меньшая площадь контакта
Материалы те же (медь + дерево), а площадь разная. Именно эта пара позволяет честно проверить гипотезу.
Ответ: 15
Ответ
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)
- Задание 20 №00045363 — Для проведения опыта по обнаружению зависимости периода колебаний нитяного…
- Задание 20 №00043132 — № проводника Длина проводника, см Диаметр проводника, мм Материал 1 200 1,0…
- Задание 20 №00043131 — Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося…
- Задание 20 №00043130 — Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на…
- Задание 20 №00043129 — Ученик изучает законы постоянного тока. № цепи ЭДС источника E, В Внутреннее…
- Задание 20 №00043128 — Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в…
- Задание 20 №00043127 — Необходимо экспериментально обнаружить зависимость силы тока, протекающего в…
- Задание 20 №00043126 — Ученик изучает законы постоянного тока. № цепи ЭДС источника E, В Внутреннее…