Какое ускорение приобретает прицеп при движении, если коэффициент трения равен и трактор, имеющий тяговую силу в

  • 18
Какое ускорение приобретает прицеп при движении, если коэффициент трения равен и трактор, имеющий тяговую силу в 15 кН, тянет за собой прицеп массой 5 тонн?
Ten
35
Для решения данной задачи нам потребуется использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение: \(F = ma\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса тела, \(a\) - ускорение тела.

При движении прицепа примем во внимание две силы: силу тяги, создаваемую трактором, и силу трения, действующую между прицепом и дорогой. Прицеп движется горизонтально, поэтому у нас нет силы гравитации или наклона, которые нужно учитывать.

Сила тяги, создаваемая трактором, равна 15 кН (килоньютонов), что мы можем перевести в ньютоны, учитывая, что 1 кН = 1000 Н.

\[F_{тех} = 15 \times 1000 = 15000 \, Н\]

Теперь, когда мы знаем силу тяги, мы можем рассчитать ускорение с помощью второго закона Ньютона. Однако для этого нам нужно выразить силу трения через ускорение.

Сила трения может быть рассчитана по формуле: \(F_{трения} = \mu \times F_{норм}\), где \(\mu\) - коэффициент трения, \(F_{норм}\) - нормальная сила, которая равна произведению массы тела на ускорение свободного падения \(g\).

Для нашей задачи, масса прицепа составляет 5 тонн, что мы можем перевести в килограммы, учитывая, что 1 тонна = 1000 кг.

\[m = 5 \times 1000 = 5000 \, кг\]

Нормальная сила равна: \(F_{норм} = mg\), где \(g\) - ускорение свободного падения, примерно равное \(9.8 \, м/с^2\).

\[F_{норм} = 5000 \times 9.8 = 49000 \, Н\]

Теперь мы можем найти силу трения:

\[F_{трения} = 0.2 \times 49000 = 9800 \, Н\]

Обратим внимание, что в формуле коэффициент трения обозначен как \(\mu\), и в данной задаче он равен 0.2.

Теперь, когда у нас есть сила тяги и сила трения, можем найти ускорение:

\[F_{тяги} - F_{трения} = ma\]

\[15000 - 9800 = 5000a\]

Решив данное уравнение, найдем значение ускорения:

\[a = \frac{{15000 - 9800}}{{5000}} = 2.04 \, м/с^2\]

Таким образом, ускорение, приобретаемое прицепом при движении, составляет 2.04 м/с².