На столе в купе поезда лежит книга. Изобразите силу трения покоя, действующую на книгу, в следующих случаях: а) поезд разгоняется; б) поезд движется на прямолинейном участке пути равномерно; в) поезд тормозит.
Пусть поезд движется вправо. Направление силы трения покоя определим по второму закону Ньютона: при отсутствии скольжения книга имеет такое же ускорение, как стол.
На схеме слева направо показаны разгон, равномерное движение и торможение поезда; стрелками изображена сила трения, действующая именно на книгу.
а) При разгоне ускорение поезда направлено вправо. Единственная горизонтальная сила, действующая на книгу, — трение покоя со стороны стола. Значит, она направлена вправо: книга
б) При равномерном прямолинейном движении ускорение книги равно нулю. По первому закону Ньютона горизонтальная сила для поддержания этого движения не нужна. Книга не стремится скользить по столу, поэтому сила трения покоя равна нулю.
в) При торможении ускорение поезда направлено против скорости, влево. Чтобы книга замедлялась вместе со столом, сила трения покоя действует на неё влево:
Если поезд движется влево, все ненулевые стрелки надо развернуть.
При движении поезда вправо: а) трение направлено вправо; б) равно нулю; в) направлено влево.
