ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 20.8: Силы трения покоя, скольжения, качения. Сила сопротивления

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо вспомнить природу силы трения скольжения. Эта сила возникает при относительном движении двух поверхностей и всегда направлена против вектора скорости одного тела относительно другого. Однако важно различать скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта (например, земли) и его скорость относительно поверхности контакта.

Вычисление и анализ ситуации:

Рассмотрим пример с конвейерной лентой или грузом в кузове разгоняющегося грузовика. Пусть тело лежит на горизонтальной поверхности, которая сама движется с ускорением a. Если между телом и поверхностью есть трение, то именно сила трения покоя или скольжения является единственной внешней силой, действующей на тело в горизонтальном направлении (если пренебречь сопротивлением воздуха).

Согласно второму закону Ньютона, под действием этой силы тело приобретает ускорение: F_тр =ma. Поскольку направление силы совпадает с направлением движения поверхности, а значит, и с направлением будущего движения тела, эта сила совершает положительную работу над телом, увеличивая его кинетическую энергию и модуль скорости относительно земли.

Проверка и вывод:

Хотя сила трения препятствует относительному проскальзыванию поверхностей, она может быть причиной увеличения абсолютной скорости тела в выбранной системе отсчёта. Таким образом, утверждение верно: сила трения скольжения (или покоя, если нет проскальзывания) может разгонять тело.