Яка величина сили тертя діє на лижника масою 70 кг під час зупинки протягом 20 секунд після закінчення спуску, якщо
Яка величина сили тертя діє на лижника масою 70 кг під час зупинки протягом 20 секунд після закінчення спуску, якщо його кінцева швидкість становить 10 м/с?
Lesnoy_Duh 36
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для силы трения:\[F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{н}}\]
где \(F_{\text{тр}}\) - сила трения, \(\mu\) - коэффициент трения, \(F_{\text{н}}\) - нормальная сила.
Перед тем, как мы сможем приступить к решению задачи, нам необходимо найти нормальную силу. Нормальная сила равна силе тяжести, примененной к объекту. Так как лижник находится на горизонтальной поверхности и не поднимается и не опускается, то нормальная сила будет равна силе тяжести:
\[F_{\text{н}} = m \cdot g\]
где \(m\) - масса объекта, \(g\) - ускорение свободного падения (примерно \(9.8 \, \text{м/с}^2\)).
Теперь, когда у нас есть значение нормальной силы, мы можем найти силу трения. Поскольку лижник остановился, можно сказать, что сила трения равна силе, противодействующей движению (силе, вызванной замедлением):
\[F_{\text{тр}} = m \cdot a\]
где \(a\) - ускорение. Чтобы найти ускорение, нам нужно знать изменение скорости и время:
\[a = \frac{{v - u}}{{t}}\]
где \(v\) - конечная скорость (в данном случае \(10 \, \text{м/с}\)), \(u\) - начальная скорость (предполагается, что он равен нулю), \(t\) - время торможения (в данном случае \(20 \, \text{сек}\)).
Теперь мы можем найти силу трения:
\[F_{\text{тр}} = m \cdot a = m \cdot \frac{{v - u}}{{t}}\]
Подставляя значения:
\[F_{\text{тр}} = 70 \, \text{кг} \cdot \frac{{10 \, \text{м/с} - 0}}{{20 \, \text{сек}}} = 35 \, \text{Н}\]
Таким образом, сила трения, действующая на лижника, составляет 35 Ньютонов.