Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047937
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
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)
- Задание 20 №00048095 — Необходимо экспериментально изучить зависимость силы электрического тока,…
- Задание 20 №00048094 — Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Была выдвинута…
- Задание 20 №00048093 — Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей…
- Задание 20 №00048084 — Необходимо обнаружить зависимость частоты свободных электромагнитных колебаний…
- Задание 20 №00048083 — Различные проволоки изготовлены из разного материала. Какие две проволоки нужно…
- Задание 20 №00048082 — Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей…
- Задание 20 №00048081 — Необходимо экспериментально проверить, зависит ли коэффициент трения скольжения…
- Задание 20 №00048080 — Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять…