Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047937

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00047937

В процессе исследования силы трения, действующей между деревянным бруском с грузами и горизонтальной поверхностью, было проведено пять опытов, параметры установок которых приведены в таблице. В каждом опыте брусок с грузами равномерно передвигали по горизонтальной поверхности, измеряя горизонтальную силу тяги.

№ установки

Сила тяги, Н

Масса бруска с грузами, г

Материал поверхности, по которой движется брусок

1

3

600

дерево

2

2,8

800

бумага

3

2,6

800

пластмасса

4

2,2

700

сталь

5

3,5

700

дерево

На основании каких двух опытов можно сделать предположение о зависимости силы трения от силы нормального давления?

В ответ запишите номера выбранных установок.

Источник: Сборник Демидовой 2019

Решение

Что тут происходит: деревянный брусок с грузами равномерно тянут по разным поверхностям и записывают силу тяги. Нужно выбрать два опыта, по которым видно, как сила трения зависит от того, насколько сильно брусок прижат к поверхности.

При равномерном движении сила тяги уравновешивает силу трения: $F_{\text{тяги}}=F_{\text{тр}}$. Сила трения скольжения:

$$F_{\text{тр}}=\mu N$$

На горизонтальной поверхности сила нормального давления равна весу бруска с грузами: $N=mg$. Значит, в таблице сила нормального давления — это столбец «Масса бруска с грузами», а коэффициент $\mu$ зависит от пары поверхностей.

Шаг 1. Масса у пары разная, поверхность — одна и та же (брусок во всех опытах деревянный).

Шаг 2. Сила тяги — это то, что измеряют, результат опыта. Её у пары сравнивают, а не подбирают одинаковой.

Шаг 3. Поверхность «дерево» — опыты 1 ($600$ г) и 5 ($700$ г): массы разные. Остальные поверхности (бумага, пластмасса, сталь) встречаются по одному разу.

Итог: опыты 1 и 5.

Проверим себя: в опытах 1 и 5 брусок едет по дереву, а масса выросла с $600$ до $700$ г — и сила тяги выросла с $3$ до $3{,}5$ Н, то есть сила трения действительно зависит от прижатия.

Ответ

15
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)