При измерении коэффициента трения брусок перемещали по горизонтальной поверхности стола и получили значение силы трения F1. Затем на брусок положили груз, масса которого в 2 раза больше массы бруска, и получили значение силы трения F2. При этом сила трения F2 1) равна F1 2) в 3 раза больше F1 3) в 3 раза меньше F1 4) в 2 раза больше F1
Для решения этого вопроса нужно рассмотреть, как изменяется сила трения при изменении нормальной силы. Сила трения скольжения (F) может быть рассчитана по формуле:
[ F = \mu N, ]
где (\mu) — коэффициент трения, а (N) — нормальная сила, которая равна весу объекта на горизонтальной поверхности.
Когда брусок движется по столу без груза, нормальная сила (N_1) равна весу бруска, то есть:
[ N_1 = m g, ]
где (m) — масса бруска, а (g) — ускорение свободного падения.
Сила трения в этом случае будет:
[ F_1 = \mu m g. ]
Когда на брусок положили груз с массой, в 2 раза большей массы бруска, общая масса системы становится (3m) (так как масса груза в 2 раза больше массы бруска, значит, масса груза равна (2m)).
Теперь нормальная сила (N_2) равна:
[ N_2 = (m + 2m)g = 3mg. ]
Сила трения в этом случае будет:
[ F_2 = \mu (3mg) = 3 \mu mg. ]
Таким образом, сила трения (F_2) будет в 3 раза больше силы трения (F_1):
[ F_2 = 3F_1. ]
Следовательно, правильный ответ — 2) в 3 раза больше F1.
2) в 3 раза больше F1
Для ответа на этот вопрос нам нужно учитывать, что сила трения зависит от веса тела и коэффициента трения между поверхностями.
При добавлении груза на брусок, увеличивается сила, действующая на брусок вниз (вес бруска с грузом), что в свою очередь увеличивает силу трения между бруском и столом. Поскольку масса груза в 2 раза больше массы бруска, то и сила трения F2 будет больше, чем сила трения F1.
Таким образом, правильный ответ: 4) в 2 раза больше F1.
