Автомобиль массой 2 2 т разгоняется до 54 54 км/ч за 10 10 с. Чему равен коэффициент трения о дорогу, если сила трения равна 0 , 05 0,05 от силы тяги?
Для решения данной задачи начнем с определения необходимых физических величин.
Переведем скорость из км/ч в м/с: \[ 54 \text{ км/ч} = \frac{54 \times 1000}{3600} \approx 15 \text{ м/с} \]
Определим ускорение автомобиля: Ускорение \( a \) можно найти с помощью формулы: \[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{15 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с}}{10 \, \text{с}} = 1.5 \, \text{м/с}^2 \]
Рассчитаем силу тяги: Сила тяги \( F_{тяги} \) связана с массой и ускорением по второму закону Ньютона: \[ F_{тяги} = m \cdot a \] Масса автомобиля \( m = 2 \, \text{т} = 2000 \, \text{кг} \). Подставляем значения: \[ F_{тяги} = 2000 \, \text{кг} \cdot 1.5 \, \text{м/с}^2 = 3000 \, \text{Н} \]
Определим силу трения: Согласно условию, сила трения \( F_{трн} \) равна 0.05 от силы тяги: \[ F_{трн} = 0.05 \cdot F_{тяги} = 0.05 \cdot 3000 \, \text{Н} = 150 \, \text{Н} \]
Рассчитаем нормальную силу: Нормальная сила \( F_{н} \) равна весу автомобиля (из-за отсутствия наклона): \[ F_{н} = m \cdot g = 2000 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \approx 19620 \, \text{Н} \]
Теперь можем найти коэффициент трения \( \mu \): Коэффициент трения определяется как отношение силы трения к нормальной силе: \[ \mu = \frac{F_{трн}}{F_{н}} = \frac{150 \, \text{Н}}{19620 \, \text{Н}} \approx 0.00765 \]
Таким образом, коэффициент трения о дорогу составляет примерно 0.00765.
