2.42 (3.62). На рисунке представлены графики зависимости модуля силы трения скольжения от модуля нормальной составляющей силы реакции опоры для двух тел. Определите отношение μ
1/μ
2 коэффициентов трения скольжения.
Ответ: ____.
Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=238) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=928) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).
Решение. Сила трения скольжения равна
\[F_{\text{тр}}=\mu \cdot N.\]
Для графика зависимости
Fтр(
N) коэффициент трения μ = tg α, где α — угол наклона графика к оси
N. Тогда
\[ \mu =tg \alpha =\frac{\Delta F_{\text{тр}}}{\Delta N}.\]
Если промежуток значений отмерять от точки 0 (
N0 = 0,
Fтр0 = 0), то
\[ \mu =\frac{F_{\text{тр}}-F_{\text{тр0}}}{N-N_0}=\frac{F_{\text{тр}}}{N}.\ \ \ (1)\]
Запишем уравнение (1) для двух графиков
\[ \mu _1= \frac{F_{\text{тр1}}}{N_1},\ \ \mu _2 =\frac{F_{\text{тр2}}}{N_2}.\]
Так как на графиках не указаны значения величин, то введем свой масштаб: пусть одно деление по оси
N равно
x, по оси
Fтр равно
y.
Выберем для двух графиков две точки, значения которых мы можем определить с наибольшей точностью, например, точки
А и
В (рис. ). Тогда
N1 = 4x, N2 = 6x, Fтр1 = 6y, Fтр2 = 5y.
Найдем отношение μ
1/μ
2:
\[ \frac{\mu _1}{\mu _2} =\frac{F_{\text{тр1}}}{N_1} \cdot \frac{N_2}{F_{\text{тр2}}}= \frac{6y \cdot 6x}{4x \cdot 5y}=1,8.\]
Ответ: 1,8.