Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00040176

Собираем установку. Работа состоит из двух измерений. Сначала подвешиваем брусок с грузами № 1 и № 2 к динамометру № 2 вертикально и записываем его вес $P$. Затем кладём рейку поверхностью Б вверх, ставим на неё тот же брусок с грузами, цепляем динамометр к крючку и тянем горизонтально равномерно — записываем показание $F_{тр}$.

Почему так. При равномерном движении брусок не разгоняется, значит сила тяги динамометра уравновешена силой трения — показание динамометра и есть сила трения скольжения. А сила, с которой брусок прижимается к рейке (её называют силой нормального давления $N$), на горизонтальной поверхности равна весу бруска с грузами. Поэтому вес и нужно измерить отдельно.

Формула. Сила трения скольжения: $F_{тр} = \mu N$, откуда коэффициент трения $\mu = \dfrac{F_{тр}}{N}$, а на горизонтальной поверхности $N = P$, значит $\mu = \dfrac{F_{тр}}{P}$.

Измерения. Оба показания снимаем с динамометра № 2 и записываем с его погрешностью: вес $P = (P \pm 0{,}1)$ Н, сила трения $F_{тр} = (F \pm 0{,}1)$ Н.

Расчёт. Делим силу трения на вес. Пусть, например, $P = 3{,}0$ Н, а при равномерном движении динамометр показал $0{,}9$ Н. Тогда $\mu = \dfrac{0{,}9}{3{,}0} = 0{,}3$. Коэффициент трения — число без единиц измерения, ведь мы делим ньютоны на ньютоны, и у скользящих школьных брусков он обычно лежит в пределах примерно от 0,2 до 0,5.