Какой коэффициент трения о дороге у автомобиля массой 3 тонны, который разгоняется до скорости 50 км/ч за 10 секунд, если сила трения составляет 0,05 от силы тяги?

Физика 11 класс Динамика коэффициент трения автомобиль масса 3 тонны скорость 50 км/ч сила трения сила тяги физика 11 класс Новый

Чтобы найти коэффициент трения у автомобиля, нам нужно сначала рассчитать силу тяги, необходимую для разгона автомобиля, а затем использовать эту информацию для нахождения коэффициента трения.

Давайте начнем с определения необходимых величин:

• Масса автомобиля (m) = 3 тонны = 3000 кг
• Конечная скорость (v) = 50 км/ч = 50 * (1000 м / 3600 с) = 13.89 м/с
• Время разгона (t) = 10 секунд

Теперь, используя формулу для ускорения, мы можем найти его:

Ускорение (a) = (Конечная скорость - Начальная скорость) / Время

Начальная скорость равна 0, так как автомобиль начинает движение. Таким образом:

a = (13.89 м/с - 0) / 10 с = 1.389 м/с²

Теперь мы можем рассчитать силу, необходимую для достижения этого ускорения. Для этого используем второй закон Ньютона:

Сила (F) = Масса (m) * Ускорение (a)

Подставляем значения:

F = 3000 кг * 1.389 м/с² = 4167 Н

Теперь мы знаем, что сила тяги, необходимая для разгона автомобиля, составляет 4167 Н. По условию задачи, сила трения составляет 0.05 от силы тяги:

Сила трения (Fтр) = 0.05 * F

Подставляем значение силы тяги:

Fтр = 0.05 * 4167 Н = 208.35 Н

Теперь мы можем найти коэффициент трения (μ). Коэффициент трения определяется как отношение силы трения к нормальной силе (в данном случае, это вес автомобиля):

Коэффициент трения (μ) = Сила трения (Fтр) / Нормальная сила (Fн)

Нормальная сила (Fн) равна весу автомобиля и вычисляется по формуле:

Fн = m * g

где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).

Теперь подставим значения:

Fн = 3000 кг * 9.81 м/с² = 29430 Н

Теперь можем найти коэффициент трения:

μ = Fтр / Fн = 208.35 Н / 29430 Н ≈ 0.0071

Итак, коэффициент трения о дороге у автомобиля составляет примерно 0.0071.