Вопрос школьника
Троллейбус массой 10 т, трогаясь с места, приобрел на пути 50 м скорость 10 м/с. Найдите коэффициент трения, если сила тяги равна 14 кН
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать законы Ньютона и формулу для расчета силы трения.
Согласно первому закону Ньютона, тело сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действует внешняя сила. В данном случае на троллейбус действует сила тяги, которая позволяет ему двигаться.
Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Таким образом, можно записать уравнение:
F = ma
где F — сила тяги, m — масса троллейбуса, a — ускорение.
Подставляя известные значения, получаем:
14 кН = 10 т * a
a = 1.4 м/с^2
Согласно третьему закону Ньютона, на каждое действие силы со стороны тела A на тело B, тело B действует силой равной по модулю, но противоположной по направлению на тело A. В данном случае, на троллейбус действует сила трения, противоположная направлению движения.
Сила трения можно вычислить по формуле:
Fтр = μ * N
где μ — коэффициент трения, N — нормальная сила, действующая на троллейбус со стороны поверхности дороги.
Нормальная сила равна весу троллейбуса, т.е.:
N = mg
где g — ускорение свободного падения.
Подставляя известные значения, получаем:
N = 10 т * 9.8 м/с^2 = 98 кН
Fтр = μ * N
Fтр = μ * 98 кН
Таким образом, чтобы найти коэффициент трения, необходимо разделить силу трения на нормальную силу:
μ = Fтр / N
μ = (14 кН — 10 т * 1.4 м/с^2) / 98 кН
μ = 0.04
Ответ: коэффициент трения равен 0.04.
