Мальчик массой 50 кг, скатившись на санках с горки, проехал по горизонтальной дороге до остановки путь 20 м за 10 с. Найти надо силу трения и коэффициент трения
Сначала найдем ускорение мальчика, используя формулу движения:
s = v0*t + (at^2)/2,
где s - путь, v0 - начальная скорость (нулевая), t - время, a - ускорение.
Так как начальная скорость равна нулю, формула упрощается до:
s = (at^2)/2.
Подставив значения s=20 м и t=10 сек, получим:
20 = (a*(10^2))/2, 20 = 5a, a = 4 м/с^2.
Теперь найдем силу трения, действующую на мальчика. Сила трения равна произведению коэффициента трения и нормальной силы, действующей на мальчика (равной его весу). Так как ускорение равно 4 м/с^2, то сумма всех сил равна:
F - Fтр = ma, F - μmg = ma, F - μmg = m4, F = m(4 + μ*g),
где F - суммарная сила, действующая на мальчика, μ - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения.
Подставив значения m = 50 кг, a = 4 м/с^2, g = 9.8 м/с^2 получим:
F = 50(4 + 0.29.8), F = 50(4 + 1.96), F = 505.96, F = 298 Н.
Сначала найдем ускорение мальчика, используя формулу движения:
s = v0*t + (at^2)/2,
где s - путь, v0 - начальная скорость (нулевая), t - время, a - ускорение.
Так как начальная скорость равна нулю, формула упрощается до:
s = (at^2)/2.
Подставив значения s=20 м и t=10 сек, получим:
20 = (a*(10^2))/2,
20 = 5a,
a = 4 м/с^2.
Теперь найдем силу трения, действующую на мальчика. Сила трения равна произведению коэффициента трения и нормальной силы, действующей на мальчика (равной его весу). Так как ускорение равно 4 м/с^2, то сумма всех сил равна:
F - Fтр = ma,
F - μmg = ma,
F - μmg = m4,
F = m(4 + μ*g),
где F - суммарная сила, действующая на мальчика, μ - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения.
Подставив значения m = 50 кг, a = 4 м/с^2, g = 9.8 м/с^2 получим:
F = 50(4 + 0.29.8),
F = 50(4 + 1.96),
F = 505.96,
F = 298 Н.
Теперь найдем коэффициент трения:
298 = 50(4 + μ9.8),
298 = 200 + 490μ,
98 = 490μ,
μ = 0.2.
Итак, сила трения равна 298 Н, а коэффициент трения равен 0.2.