После спуска с горы на лыжах в каком случае вы быстрее остановитесь: съехав в рыхлый снег или на обледенелую дорогу? Почему?

8 Дек в 19:40
18 +2
0
Ответы
1
Съехав в рыхлый снег вы остановитесь быстрее. Почему:
- Тормозящая сила определяется силой трения и дополнительными сопротивлениями (погружение, плугование, вязкость снега). Сила трения приблизительно Ff=μN=μmgF_f=\mu N=\mu mgFf =μN=μmg, поэтому ускорение торможения a=Ffm=μga=\frac{F_f}{m}=\mu ga=mFf =μg.
- При постоянном ускорении остановочный путь задаётся формулой s=v22a=v22μgs=\dfrac{v^2}{2a}=\dfrac{v^2}{2\mu g}s=2av2 =2μgv2 . Чем больше коэффициент трения μ\muμ, тем короче путь.
- Рыхлый снег даёт значительно большие μ\muμ и дополнительное сопротивление за счёт плугования и деформации (энергия уходит на смещение/уплотнение снега), тогда как обледенелая поверхность имеет очень малый μ\muμ и потому очень маленькое тормозное ускорение.
Пример (приблизительно): при v=10 m/sv=10\ \mathrm{m/s}v=10 m/s, μрыхлый≈0.4\mu_{\text{рыхлый}}\approx0.4μрыхлый 0.4, μлёд≈0.05\mu_{\text{лёд}}\approx0.05μлёд 0.05,
sрыхлый≈1002⋅0.4⋅9.8≈12.8 м,sлёд≈1002⋅0.05⋅9.8≈102 м.s_{\text{рыхлый}}\approx\frac{100}{2\cdot0.4\cdot9.8}\approx12.8\ \mathrm{м},\qquad
s_{\text{лёд}}\approx\frac{100}{2\cdot0.05\cdot9.8}\approx102\ \mathrm{м}.
sрыхлый 20.49.8100 12.8 м,sлёд 20.059.8100 102 м.

Итог: рыхлый снег — больше трение и сопротивление → более быстрое торможение; лёд — малая адгезия → длинный скольжение и риск срыва.
8 Дек в 19:44
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир