Фізика 7 клас збірник задач - 2016

ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

16. Сили тертя

І колеса Часу

Сточувалися в терті

(Все на світі псується від тертя),

І тоді образився Час —

І застигли маятники Часу.

Змасти колеса Часу —

Не для першої премії, —

Адже йому дуже боляче від тертя!

Володимир Висоцький

Приклад розв'язування задачі

Яке видовження матиме пружина жорсткістю 100 Н/м, якщо за її допомогою тягнути прямолінійно рівномірно дерев’яний брусок масою 800 г по горизонтальній поверхні стола? Коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює Під час руху пружина розташована горизонтально.

Дано:

Розв’язання.

Оскільки брусок рухається рівномірно, то сила пружності пружини компенсується силою тертя ковзання між бруском і поверхнею стола: Fпр = Fтер.

Силу пружності та силу тертя визначають відповідно за формулами: Fпp = kx і Fтep = μN = μmg.

Із рівності цих сил отримуємо: kx = μmg, звідки

Перевіряємо одиниці величин:

Обчислюємо видовження пружини:

Відповідь: 1,6 см.

Усна розминка

16.1. Чому виникає тертя між двома тілами, що рухаються?

16.2. За яких умов виникає сила тертя і як вона напрямлена?

16.3. Навіщо в ожеледицю тротуари посипають піском?

16.4. Чому важко утримати в руках живу рибу?

16.5. У яких випадках тертя корисне, і його збільшують; шкідливе, і його зменшують?

16.6. Від чого залежить коефіцієнт тертя?

Перший рівень

16.7. Для чого смичок перед грою на скрипці натирають каніфоллю?

16.8. Чому зав’язані шнурки не розв’язуються «самі по собі»? Обґрунтуйте свою відповідь.

16.9. Чому важко витягнути із дошки цвях?

16.10. На рисунку зображено тіла, що рухаються по горизонтальній поверхні. Вектор швидкості тіла зазначено поряд із ним. Укажіть напрямок сили тертя, що діє на кожне тіло.

16.11. До ніжок багатьох приладів (телевізорів, відеомагнітофонів, музичних центрів) приклеєно гумові кружечки. Навіщо це зроблено?

16.12. Парашутист масою 70 кг опускається з розкритим парашутом. Якою є сила опору повітря під час рівномірного руху? Чому дорівнює при цьому рівнодійна прикладених до парашутиста сил? Чому дорівнює вага парашутиста?

16.13. Коли брусок тягнуть уздовж поверхні столу, прикладаючи горизонтальну силу 5 Н, він рівномірно ковзає по столу. Чому дорівнює сила тертя, що діє при цьому на брусок? Зобразіть ці сили.

16.14. До тіла, що лежить на горизонтальній поверхні столу, приклали силу 2 Н, напрямлену горизонтально. Тіло залишилося у спокої. У якому випадку це можливо? Чому дорівнює сила тертя спокою в цьому випадку?

Другий рівень

16.15. Роздивіться уважно, як зіткана з ниток бавовняна тканина, наприклад ситець, марля. Що сталося б із такою тканиною, якби раптом зникло тертя?

16.16. У вагоні потяга на столі лежать книга і м’яч. Потяг рушив із місця. Що при цьому відбудеться з м’ячем і книгою?

16.17. Для чого пилку «розводять», тобто нахиляють врізнобіч її зубці?

16.18. Що змінюється зі збільшенням ваги автомобіля: сила тертя чи коефіцієнт тертя?

16.19. Однакові вантажі поклали на стіл двома різними способами (див. Малюнок). Чи однакову силу треба прикласти, що вантажі рівномірно рухались по поверхні столу?

16.20. Драбину біля стіни розташували так, як показано на рисунку. Зобразіть усі сили, що діють на драбину.

16.21. Брусок масою 10 кг рухається із постійною швидкістю по горизонтальній поверхні під дією горизонтальної сили 15 Н. Визначте коефіцієнт тертя між бруском і поверхнею.

16.22. Для рівномірного переміщення саней по снігу прикладають горизонтальну силу 25 Н. Визначте масу саней, якщо коефіцієнт тертя саней дорівнює 0,05.

16.23. Коли брусок тягнуть уздовж поверхні столу, прикладаючи горизонтальну силу 5 Н, він прямолінійно рівномірно ковзає по столу. Яка сила тертя діє при цьому на брусок? Якою буде сила тертя, якщо до бруска, що перебуває у спокої, прикласти горизонтальну силу: а) 3 Н; б) 10 Н?

16.24. Брусок масою 2 кг лежить на столі, коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0,3. Яка сила тертя діє на брусок, якщо до нього прикладають горизонтальну силу: 4 Н; 8 Н; 12 Н?

Третій рівень

16.25. Поясніть фізичний зміст таких прислів’їв:

а) «Вугра в руках не втримаєш»;

б) «Лижі ковзають по погоді»;

в) «Те, що кругле, — легко котиться»;

г) «Коси, коса, поки, роса; роса геть, і ми додому».

16.26. Восени біля трамвайних колій поблизу садів і парків інколи вивішують плакат: «Обережно! Листопад». Яким є фізичний зміст цього попередження?

16.27. Чому мокрий папір розірвати легше, ніж сухий?

16.28. Поясніть, що легше — перенести важку скриню з одного місця на інше або ж пересунути її по підлозі.

16.29. На столі стосом лежать десять однакових книжок (див. Малюнок). Що зробити легше: зрушити п’ять верхніх книжок чи витягнути зі стопки четверту зверху книгу?

16.30. На столі стоїть стовпець, складений із трьох різних брусків. Щоб зрушити верхній, треба прикласти горизонтальну силу 7 Н, а щоб витягнути середній, притримуючи (але не піднімаючи) верхній, треба прикласти горизонтальну силу 24 Н. Яку силу треба прикласти, щоб зрушити два верхніх бруски разом?

16.31. На рисунку наведено графік залежності сили тертя ковзання між скринею та підлогою від ваги скрині з її вмістом. Визначте за графіком коефіцієнт тертя ковзання. Чи зможе учень зрушити з місця скриню масою 60 кг, якщо максимальна сила, яку він може прикласти до скрині, дорівнює 150 Н? Скриню якої маси зможе пересунути учень цією поверхнею* прикладаючи силу горизонтально?

16.32. До бруска прив’язали нитку, до другого кінця якої підвісили тягарець (див. Малюнок). Тягарець опускається вниз рівномірно. У якому випадку це можливо? Чому дорівнює при цьому сила тертя, якщо маса тягарця F = 100 г?

16.33. Як залежить сила тертя, що діє на шафу з боку підлоги, від модуля прикладеної горизонтальної сили? Побудуйте графік цієї залежності, якщо шафа зрушилася з місця при силі Н.

16.34. До вертикальної стіни притиснули дерев’яний брусок масою 1,5 кг. Коефіцієнт тертя бруска об стіну становить 0,3. Із якою найменшою силою треба притискати брусок до стіни, щоб він не ковзав униз?

16.35. На рисунку наведено графік залежності сили тертя ковзання від ваги тіла для двох поверхонь. Визначте за графіком коефіцієнт тертя ковзання для обох пар поверхонь. Чи можливо, щоб під час руху по кожній із них виникали однакові сили тертя ковзання? За якої умови?

16.36. Магніт масою 80 г «припав» до вертикальної сталевої плити, притягуючись до неї із силою 10 Н. Коефіцієнт тертя між магнітом і плитою становить 0,3. Яку вертикально напрямлену силу треба прикласти до магніта, щоб він ковзав по плиті вниз; угору?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити