Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047938
Исследование Зависимости
№2. Задание 20
ID: 00047938
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 | 3,2 | 900 | пластмасса |
4 | 2,2 | 700 | сталь |
5 | 3,5 | 700 | дерево |
На основании каких двух опытов можно сделать предположение о зависимости силы трения от свойств поверхности, по которой движется брусок?
В ответ запишите номера выбранных установок.
Источник: Сборник Демидовой 2017
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 поверхности.
При равномерном движении сила тяги равна силе трения. Сила трения скольжения:
$$F_{\text{тр}}=\mu N=\mu mg$$
Коэффициент $\mu$ зависит от пары трущихся поверхностей. Брусок во всех опытах один — деревянный, поэтому меняется только поверхность под ним. Сила нормального давления $N=mg$ задаётся массой бруска с грузами.
Шаг 1. Поверхность у пары разная, масса — одинаковая. Иначе сила трения изменится ещё и из-за прижатия.
Шаг 2. Массы: $600$ г — только опыт 1, $800$ г — только опыт 2, $900$ г — только опыт 3, $700$ г — опыты 4 и 5. Поверхности у 4 и 5 разные: сталь и дерево.
Шаг 3. Пара 1–4 (дерево и сталь) не годится: массы $600$ и $700$ г, поменялись сразу и поверхность, и прижатие.
Итог: опыты 4 и 5.
Проверим себя: при одной массе $700$ г сила тяги по стали $2{,}2$ Н, а по дереву $3{,}5$ Н — разница только из-за поверхности.
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…