Каков коэффициент трения между полозьями санок и снегом, если ребёнок массой 20 кг проехал на санках по горизонтальной

  • 45
Каков коэффициент трения между полозьями санок и снегом, если ребёнок массой 20 кг проехал на санках по горизонтальной поверхности 15 м за 10 с и остановился? Какова сила трения, воздействующая на санки во время движения?
Валера
61
Для того чтобы найти коэффициент трения между полозьями санок и снегом, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.

1. Найдем ускорение ребенка во время движения санок:
Уравнение равносильно \(a = \frac{v}{t}\), где \(a\) - ускорение, \(v\) - скорость и \(t\) - время.
Дано, что ребенок остановился, следовательно его скорость \(v = 0\), а время движения \(t = 10\ с\). Таким образом, \(a = \frac{0\ м}{10\ c} = 0\ м/c^2\).

2. Найдем силу трения, воздействующую на санки во время движения:
Так как ребенок двигался по горизонтальной поверхности, сила трения \(F_{тр}\) будет оказывать противоположное направление движению и равна силе \(F_{тр} = m \times a\), где \(m\) - масса ребенка.
Подставим известные значения в формулу: \(F_{тр} = 20\ кг \times 0\ м/c^2 = 0\ Н\).

3. Найдем коэффициент трения:
Сила трения определяется как \(F_{тр} = \mu \times F_{\text{норм}}\), где \(\mu\) - коэффициент трения, а \(F_{\text{норм}}\) - нормальная сила. На горизонтальной поверхности нормальная сила равна силе тяжести \(F_{\text{тяж}} = m \times g\), где \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно \(9.8\ м/c^2\)), а \(F_{\text{тяж}} = 20\ кг \times 9.8\ м/c^2 = 196\ Н\).
Таким образом, \(F_{тр} = \mu \times F_{\text{норм}} = \mu \times 196\ Н\).
Из предыдущего пункта мы знаем, что \(F_{тр} = 0\ Н\). Следовательно, \(\mu \times 196\ Н = 0\ Н\), откуда \(\mu = 0\).

Таким образом, коэффициент трения между полозьями санок и снегом равен 0, что означает, что сани легко скользят по снегу без существенного трения.