ДАМ ТОМУ, КТО ПЕРВЫЙ НАПИШЕТ ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ СО ВСЕМИ ОБЪЯСНЕНИЯМИ Дівчинка з'їжджає на лижах з ухилу з початковою швидкістю 14.4 км/год. Визначте, яку швидкість вона набуде у підніжжя ухилу, якщо рівнодійна всіх сил, які діють на дівчинку, дорівнює 20 Н. Маса дівчинки 5 кг, довжина ухилу 10 м.

S=100 см²=1*10^-2 м², d1= 1 мм=10^-3 м,  U= 100 В, d2= 25 мм=0,025м. W1-?  W2-? 
1) не отключается;  Напряжение не меняется.
C1=ε0εS/d1, W1=C1U²/2=ε0εSU²/(2d1),
W1= 8,85*10^-12*10^-2*10^4/(2*10^-3) = 4,43*10^-7 Дж.

C2=ε0εS/d2, W2=C2U²/2=ε0εSU²/(2d2), 
W2=8,85*10^-12*10^-2*10^4/(0,05) = 0,177*10^-7 Дж.

2) отключается. Заряд не меняется.
W1=q²/(2C1). q=C1U, C1=ε0εS/d1. q=ε0εSU/d1.   
W1= (C1²U²/(2C1) = C1U²/2=ε0εSU²/(2d1).
W1= 4,43*10^-7 Дж.

W2=q²/(2C2)=(ε0εSU)²/(2C2d1²), C2=ε0εS/d2,
W2 = (ε0εSU)²d2/(2ε0εSd1²) = (ε0εSU²d2/(2d1²),
W2= 8,85*10^-12*10^-2*10^4* 0,025/(2*10^-6) =  0,11*10^-4 Дж.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.

Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону .

Сила трения покоя (υ = 0).
Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения (Fтр) max. Если внешняя сила больше (Fтр) max, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и, вообще говоря, зависит от относительной скорости тел. Однако, во многих случаях приближенно силу трения скольжения можно считать независящей от величины относительной скорости тел и равной максимальной силе трения покоя. Эта модель силы сухого трения применяется при решении многих простых физических задач .
Опыт показывает, что сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления тела на опору, а следовательно, и силе реакции опоры Fтр = (Fтр) max = μN.
Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения.

Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости (рис. 1.13.3).
Рисунок 1.13.3.
Силы трения при скольжении (υ ≠ 0). – сила реакции опоры, – вес тела,
При движении твердого тела в жидкости или газе возникает силa вязкого трения. Сила вязкого трения значительно меньше силы сухого трения. Она также направлена в сторону, противоположную относительной скорости тела. При вязком трении нет трения покоя.

Сила вязкого трения сильно зависит от скорости тела. При достаточно малых скоростях Fтр ~ υ, при больших скоростях Fтр ~ υ2. При этом коэффициенты пропорциональности в этих соотношениях зависят от формы тела.

Силы трения возникают и при качении тела. Однако силы трения качения обычно достаточно малы. При решении простых задач этими силами пренебрегают.