Чтобы рассчитать коэффициент трения между обувью спортсмена и дорогой, сначала необходимо найти ускорение спортсмена, а затем использовать его для нахождения коэффициента трения.
Найдём ускорение. Спортсмен начинает движение из состояния покоя и достигает скорости 26 км/ч за 10 секунд. Чтобы работать с удобными единицами, переведём скорость в метры в секунду:
\[ 26 \text{ км/ч} = \frac{26 \times 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} \approx 7.22 \text{ м/с} \]
Теперь, используя формулу для ускорения (\(a\)):
\[ a = \frac{v - u}{t} \]
где \(v\) — конечная скорость (7.22 м/с), \(u\) — начальная скорость (0 м/с), \(t\) — время (10 с):
\[ a = \frac{7.22 - 0}{10} = 0.722 \text{ м/с}^2 \]
Рассчитаем силу трения. Мы знаем, что сила трения (\(F_t\)) равна массе спортсмена (\(m\)) умноженной на коэффициент трения (\(μ\)) и на силу нормального давления (\(F_n\)). Поскольку спортсмен движется по горизонтальной поверхности, \(F_n\) равно массе спортсмена умноженной на ускорение свободного падения (\(g\)).
Сила трения также равна массе умноженной на ускорение:
\[ F_t = m \cdot a \]
Итак, у нас два выражения для силы трения:
\[ F_t = μ \cdot m \cdot g \] \[ F_t = m \cdot a \]
Приравняем их:
\[ μ \cdot m \cdot g = m \cdot a \]
Можно сократить массу \(m\) (при условии, что она не равна нулю):
\[ μ \cdot g = a \]
Теперь выразим коэффициент трения:
\[ μ = \frac{a}{g} \]
Используя значение ускорения, которое мы нашли, и приняв \(g \approx 9.81 \text{ м/с}^2\):
\[ μ = \frac{0.722}{9.81} \approx 0.0736 \]
Округление. Теперь округлим значение до тысячных:
\[ μ \approx 0.074 \]
Таким образом, коэффициент трения между обувью спортсмена и дорогой равен 0.074.