Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Rmo1RNTR5naho1

Ćwiczenie 1

Prostopadłościenny klocek o trzech różnych rozmiarach krawędzi przesuwano ruchem jednostajnym pokonując siłę tarcia. Gdy klocek sunął stykając się z podłożem ścianą o najmniejszej powierzchni siła tarcia:

była najmniejsza
nie zależała od wielkości ściany
była największa

R10N2D7yveuPJ1

Ćwiczenie 2

Czy współczynnik tarcia poślizgowego zależy od wielkości powierzchni stykających się?

tak, jest tym większy im większa jest powierzchnia
tak, jest tym mniejszy im większa jest powierzchnia
nie, nie zależy od wielkości powierzchni

R151vntxqa08C1

Ćwiczenie 3

W pracowni szkolnej wykonywano doświadczenie identyczne z opisanym w wirtualnym laboratorium, ale nie dysponowano kilkoma klockami o jednakowych masach. Użyto jednego prostopadłościennego klocka o trzech różnych rozmiarach. Jedna z jego ścian była oklejona papierem ściernym. Czy mimo tego można wykonać doświadczenie i ustalić, czy siła tarcia zależy od wielkości stykających się powierzchni?

RLoaWbhYpNQaS1

Ćwiczenie 4

Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Rjt45svUWujna2

Ćwiczenie 5

Wskaż jednostki wielkości fizycznych, które oznaczysz na osiach wykresów prezentujacych zależność wartości siły tarcia od: a) wartości siły nacisku 1. niuton,

{cm}^{2}

, 2. liczba bez jednostki, niuton, 3. liczba bez jednostki,

m^{2}

, 4. niuton, liczba bez jednostki, 5. niuton, niuton, 6. niuton, m, 7. paskal, liczba bez jednostki
b) wartości współczynnika tarcia 1. niuton,

{cm}^{2}

, 2. liczba bez jednostki, niuton, 3. liczba bez jednostki,

m^{2}

, 4. niuton, liczba bez jednostki, 5. niuton, niuton, 6. niuton, m, 7. paskal, liczba bez jednostki
c) wielkości powierzchni stykających się 1. niuton,

{cm}^{2}

, 2. liczba bez jednostki, niuton, 3. liczba bez jednostki,

m^{2}

, 4. niuton, liczba bez jednostki, 5. niuton, niuton, 6. niuton, m, 7. paskal, liczba bez jednostki

Jakie jednostki wielkości fizycznych oznaczysz na osiach wykresów prezentujacych zależność wartości siły tarcia od:

liczba bez jednostki, $m^{2}$ , liczba bez jednostki, niuton, paskal, liczba bez jednostki, niuton, liczba bez jednostki, niuton, ${cm}^{2}$ , niuton, m, niuton, niuton

a) wartości siły nacisku ........................................................
b) wartości współczynnika tarcia ........................................................
c) wielkości powierzchni stykających ........................................................

Ro05tXE7Rjas52

Ćwiczenie 6

Uczniowie popychali ciężką szafę. Ponieważ szło im opornie, wpadli na pomysł, żeby podsunąć pod nią duży karton, którego powierzchnia była większa od powierzchni nóżek szafy. I rzeczywiście siła, której musieli teraz użyć była mniejsza. Jak sądzisz, czy było to związane ze zwiększeniem powierzchni trących o siebie? Wybierz poprawną interpretację.

Siła tarcia zależy od wielkości stykających się powierzchni i dlatego łatwiej było popychać ciężki mebel.
Siła tarcia nie zależy od wielkości powierzchni trących, a efekt zmniejszenia siły tarcia był związany ze zmniejszeniem współczynnika tarcia.

Ćwiczenie 7

RQlxFj5ooO0y83

Przy przesuwaniu ruchem jednostajnym klocka o ciężarze $P = 50$ leżącego na boku o powierzchni $S_{1} = 25$ wykonano pracę $W_{1} = 25$ na drodze $s_{1}$ . Gdy klocek położono na boku o polu powierzchni $S_{2} = 40$ i zwiększono drogę dwukrotnie wartość pracy wynosiła $W_{2} = 40$ . Czy na podstawie tych informacji możesz ocenić, czy współczynnik tarcia o podłoże obu ścian był taki sam? Wybierz poprawną odpowiedź:

Praca przeciw sile tarcia zależy od pola powierzchni. Jest to zależność wprost proporcjonalna. Więc siła tarcia jest stała i współczynniki tarcia dla obu ścian są identyczne.
Praca przeciw sile tarcia zależy od wartości siły tarcia i długości drogi. Ponieważ droga zwiększyła się dwukrotnie a praca zwiększyła się, ale nie proporcjonalnie do długości drogi, to świadczy o tym, że zmieniła się wartość siły tarcia. Stąd wniosek, że współczynniki tarcia nie są jednakowe dla dwóch ścian klocka.

W obu przypadkach praca jest wykonywana przez zewnętrzną siłę $F$ . Skoro ruch klocka jest jednostajny, to w każdym z przypadków wartości siły $F$ i siły tarcia $T$ muszą być jednakowe, a zwroty tych sił - przeciwne. Dla każdego przypadku obowiązuje więc
$F = T = f \cdot P$

W każdym z przypadków obowiązują także związki $W_{1} = F_{1} \cdot s_{1}$ oraz $W_{2} = F_{2} \cdot s_{2}$

Ćwiczenie 8

Wykres zależności siły tarcia od siły nacisku dla lodu sunącego po drewnie jest linią prostą, której współczynnik kierunkowy jest równy $0,01$ . Oblicz siłę tarcia pomiędzy bryłą lodu o masie $50\,\text{kg}$ i powierzchni $0,05\,\text{m}^2$ a drewnianym podłożem.

R1aoXL72nL3pv3

2,7, 0,25, 3,8, 4,9

Odpowiedź: $T$ = ............ N

Wartość $F_{n}$ siły nacisku, jaką oddziałuje na drewniane podłoże blok lodu, jest równa wartości jego ciężaru:

$F_n = mg \approx 490\,\text{N}\ .$

Współczynnik tarcia bloku lodu o podłoże $f$ jest równy tangensowi kąta nachylenia wykresu zależności wartości siły tarcia od wartości siły nacisku i wynosi $0,01$ .

Tak więc siła tarcia ma wartość

$T = fF_n \approx 4,9\,\text{N}\ .$

Wirtualne laboratorium WL‑S

Dla nauczyciela