Вопрос задан 11.07.2026 в 10:24. Предмет Физика. Спрашивает Колесниченко Денис.

Андрей на занятиях физического кружка проводил опыты по изучению силы трения скольжения. Сначала он взвесил пустую кружку и узнал, что её масса равна 350 г. После этого Андрей наливал в кружку жидкость и равномерно таскал кружку по горизонтальному столу при помощи динамометра, измеряя нужную для этого силу (см. рисунок). Результаты измерения величины силы, необходимой для равномерного перемещения кружки по столу, в зависимости от объёма налитой в кружку жидкости, Андрей занёс в таблицу.
V, см³ — F, Н
0 — 1,41
50 — 1,57
100 — 1,73
150 — 1,87
200 — 2,05
250 — 2,21
1) Считая, что объём кружки равен 300 см³, определите, какую по величине силу нужно приложить для того, чтобы сдвинуть кружку, заполненную на две трети от её объёма.
2) Определите коэффициент трения кружки о стол. Считайте, что ускорение свободного падения равно g = 10 Н/кг.
3) Найдите плотность жидкости, которую Андрей наливал в кружку.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Некрасова Лена.

Сила трения скольжения при равномерном движении равна силе, которую показывает динамометр:

Fтр=μN=μmg.F_{\text{тр}}=\mu N=\mu mg.

Масса кружки без жидкости:

m0=350 г=0,35 кг.m_0=350\text{ г}=0{,}35\text{ кг}.

1) Сила для кружки, заполненной на две трети

Объём кружки равен 300 см3300\text{ см}^3. Две трети объёма:

V=23300=200 см3.V=\frac23\cdot300=200\text{ см}^3.

По таблице при V=200 см3V=200\text{ см}^3:

F=2,05 Н.F=2{,}05\text{ Н}.

Ответ: 2,05 Н2{,}05\text{ Н}.

2) Коэффициент трения кружки о стол

Для пустой кружки сила трения равна 1,4 Н1{,}4\text{ Н}. Сила нормальной реакции:

N=mg=0,3510=3,5 Н.N=mg=0{,}35\cdot10=3{,}5\text{ Н}.

Тогда

μ=FтрN=1,43,5=0,4.\mu=\frac{F_{\text{тр}}}{N}= \frac{1{,}4}{3{,}5}=0{,}4.

Ответ: μ=0,4\mu=0{,}4.

3) Плотность жидкости

Возьмём, например, опыт с объёмом жидкости 200 см3200\text{ см}^3.

Сила трения пустой кружки:

F0=1,4 Н.F_0=1{,}4\text{ Н}.

Дополнительная сила, вызванная весом жидкости:

ΔF=2,051,4=0,65 Н.\Delta F=2{,}05-1{,}4=0{,}65\text{ Н}.

Эта сила равна:

ΔF=μmжg.\Delta F=\mu m_{\text{ж}}g.

Отсюда масса жидкости:

mж=ΔFμg=0,650,410=0,1625 кг.m_{\text{ж}}=\frac{\Delta F}{\mu g} =\frac{0{,}65}{0{,}4\cdot10} =0{,}1625\text{ кг}.

Объём жидкости:

V=200 см3=2104 м3.V=200\text{ см}^3=2\cdot10^{-4}\text{ м}^3.

Плотность:

ρ=mV=0,16252104=812,5 кг/м3.\rho=\frac{m}{V} =\frac{0{,}1625}{2\cdot10^{-4}} =812{,}5\text{ кг/м}^3.

С учётом погрешности измерений получаем:

ρ800 кг/м3.\boxed{\rho\approx 800\text{ кг/м}^3}.

Ответы:

  1. 2,05 Н2{,}05\text{ Н};

  2. 0,40{,}4;

  3. примерно 800 кг/м3800\text{ кг/м}^3.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос