Automašīna, kuras masa ir 800 kg, novietota uz ielas, kas ar horizontāli veido 12° lielu leņķi. Aprēķini miera stāvokļa berzes spēku, kas nepieciešams, lai automašīna neripotu pa ielu uz leju!
Чтобы рассчитать силу трения, необходимую для того, чтобы автомобиль массой 800 кг не скатывался вниз по наклонной улице с углом наклона 12°, необходимо сначала понять силы, действующие на автомобиль.
Сила тяжести (F_g): Это сила, с которой земля притягивает автомобиль. Рассчитывается по формуле: \[ F_g = m \cdot g \] где \( m = 800 \, \text{кг} \) — масса автомобиля, а \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.
Подставляя значения, получаем: \[ F_g = 800 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 7848 \, \text{Н} \]
Компоненты силы тяжести: На наклонной поверхности сила тяжести разделяется на две компоненты:
- Перпендикулярная к поверхности (нормальная сила, \( N \)).
- Параллельная к поверхности (сила, стремящаяся скатить автомобиль вниз).
Параллельная компонент силы тяжести (которая пытается скатить автомобиль вниз) рассчитывается по формуле: \[ F_{\parallel} = F_g \cdot \sin(\theta) \] где \( \theta = 12° \).
Подставляя значения, находим: \[ F_{\parallel} = 7848 \, \text{Н} \cdot \sin(12°) \approx 7848 \, \text{Н} \cdot 0.2079 \approx 1631.87 \, \text{Н} \]
Сила трения: Чтобы автомобиль оставался неподвижным, сила трения (\( F_{\text{трение}} \)) должна быть равна этой параллельной компоненте: \[ F_{\text{трение}} = F_{\parallel} \approx 1631.87 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила трения, необходимая для предотвращения скатывания автомобиля, составляет примерно 1631.87 Н.
