Динамика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00042973

Что тут происходит. Брусок равномерно тянут ниткой вверх по наклонной доске. Во втором опыте на брусок ставят груз и тянут так же равномерно. Нитка всё время параллельна доске. Нужно сравнить силу трения и коэффициент трения в двух опытах.

Сила трения. Брусок скользит по доске, значит действует сила трения скольжения: $$F_{\text{тр}}=\mu N$$ где $\mu$ — коэффициент трения, $N$ — сила, с которой доска подпирает брусок (сила реакции опоры). Найдём $N$. Поперёк доски брусок не движется, поэтому силы поперёк доски уравновешены. Поперёк доски действуют только две силы: составляющая силы тяжести $mg\cos\alpha$, прижимающая брусок к доске, и реакция $N$. Нить на прижатие не влияет — она параллельна доске. Значит, $$N=mg\cos\alpha$$ Груз на бруске увеличил массу того, что едет по доске, угол $\alpha$ тот же — значит, $N$ выросла, а с ней выросла и сила трения. Цифра 1.

Коэффициент трения. Это число показывает, насколько «цепляются» друг за друга две поверхности. Оно зависит от материалов бруска и доски и от того, как они обработаны, но не от того, сколько груза сверху. Брусок и доска в обоих опытах одни и те же — коэффициент не изменился. Цифра 3.

Проверим себя: сила трения выросла не потому, что поверхность стала «шершавее» (коэффициент тот же), а потому, что брусок сильнее прижат к доске. Это и есть разница между силой трения и коэффициентом трения.