Найди значение коэффициента трения между обувью спортсмена и трассой, если он достигает скорости 30 км/ч за 15 с, начиная двигаться из состояния покоя. (Ответ округли до тысячных.)

Ответ: коэффициент трения μ ≈ 0.057 (при g ≈ 9,8 м/с²)

Пошаговое решение

1. Переведём скорость в м/с: 30 км/ч = 30 000 м / 3600 с ≈ 8,333 м/с.

2. Найдём ускорение (начинаем с покоя, движение постоянное во времени): a = Δv / Δt = 8,333 m/s / 15 s ≈ 0,5556 м/с².

3. Модель движения: сила трения является единственной горизонтальной силой, приводящей в движение, F_f = μ N = μ m g. По второму закону: F_net = m a. Так как F_net = F_f, получаем a = μ g, отсюда μ = a / g.

4. Подстановка (g ≈ 9,8 м/с²): μ ≈ 0,5556 / 9,8 ≈ 0,0567. Округляем до тысячных: μ ≈ 0,057.

Примечания

• В расчёте предполагается, что трение под действием скорости — кинетическое, и что сопротивление воздуха не учитывается.
• Значение μ является приближённым и зависит от условий поверхности и обуви; в реальности μ может отличаться.