Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00048081

Что тут происходит: брусок тянут динамометром, пока он не поедет. По показанию динамометра и весу бруска находят коэффициент трения. Нужно выбрать две установки, на которых видно, влияет ли на коэффициент трения площадь, которой брусок касается стола.

Сила трения скольжения:

$$F_{\text{тр}}=\mu N,\qquad \mu=\dfrac{F_{\text{тр}}}{N}$$

Коэффициент $\mu$ — характеристика пары материалов «брусок — стол». Площадь контакта на рисунке видна по тому, какой гранью брусок стоит: лёжа на широкой грани или стоя на узкой.

Шаг 1. У пары разные грани (разная площадь), а оба материала — бруска и стола — одинаковые. Иначе коэффициент изменится из-за материалов.

Шаг 2. Читаем рисунок. Опыт 1: сталь по дереву, широкая грань. Опыт 2: медь по дереву, широкая грань. Опыт 3: сталь по дереву, узкая грань. Опыт 4: сталь по пластику, широкая грань. Опыт 5: медь по пластику, узкая грань.

Шаг 3. Узкая грань — в опытах 3 и 5. Для опыта 3 (сталь — дерево) нужен опыт «сталь — дерево» на широкой грани — это опыт 1. Для опыта 5 (медь — пластик) нужен «медь — пластик» на широкой грани — такого нет. Пара 4–5 не годится: там отличаются и грань, и металл бруска.

Итог: установки 1 и 3.

Проверим себя: в опытах 1 и 3 один и тот же стальной брусок на деревянном столе, только поставленный на разные грани. Вес у него одинаковый, поэтому можно сравнивать прямо показания динамометра.