Сверь числа и знаки с фото.
УПРАЖНЕНИЕ 18
Ученик провёл исследование зависимости максимальной силы трения покоя от силы реакции опоры. По результатам эксперимента построил график (рис. 44). Какое значение для коэффициента трения он получил? [Рисунок 44: график зависимости \(F_{\text{тр.п}}\) от \(N\); по осям отмечены значения \(N=0, 1, 2, 3, 4\) Н и \(F_{\text{тр.п}}=0, 1, 2\) Н; проведена прямая из начала координат через точку \(N=4\) Н, \(F_{\text{тр.п}}=2\) Н.]
Автомобиль, движущийся по горизонтальному участку дороги со скоростью 54 км/ч, начинает тормозить. Определите, какой путь он пройдёт до остановки, если коэффициент трения 0,6.
Кратко:
- № 2: коэффициент трения \(\mu=0{,}5\);
- № 4: тормозной путь \(s\approx 19\) м.
2. Как найти коэффициент трения по графику
Максимальная сила трения покоя связана с силой реакции опоры формулой
\[ F_{\text{тр.п max}}=\mu N. \]
Значит,
\[ \mu=\frac{F_{\text{тр.п max}}}{N}. \]
На графике прямая проходит через начало координат и точку \(N=4\ \mathrm{Н},\ F_{\text{тр.п max}}=2\ \mathrm{Н}\). Поэтому
\[ \mu=\frac{2\ \mathrm{Н}}{4\ \mathrm{Н}}=0{,}5. \]
Коэффициент трения — безразмерная величина.
4. Тормозной путь автомобиля
Переведём скорость:
\[ 54\ \text{км/ч}=15\ \text{м/с}. \]
При торможении ускорение создаёт сила трения:
\[ ma=\mu mg \quad\Rightarrow\quad a=\mu g. \]
При \(g\approx 10\ \text{м/с}^2\):
\[ a=0{,}6\cdot 10=6\ \text{м/с}^2. \]
Путь до остановки:
\[ s=\frac{v_0^2}{2a} =\frac{15^2}{2\cdot 6} =18{,}75\ \text{м}\approx 19\ \text{м}. \]
Проверка: время торможения \(t=\frac{15}{6}=2{,}5\) с, средняя скорость \(7{,}5\) м/с, путь \(7{,}5\cdot 2{,}5=18{,}75\) м. Масса автомобиля сокращается, поэтому для ответа она не нужна.