Який є коефіцієнт тертя між шинами автомобіля та горизонтальною дорогою, якщо максимальне прискорення автомобіля

Izumrud

54

Коефіцієнт тертя, який існує між шинами автомобіля та горизонтальною дорогою, можна визначити, використовуючи другий закон Ньютона.

Другий закон Ньютона вказує, що сила тертя, яка діє на автомобіль, є добутком коефіцієнта тертя та нормальної сили. Нормальна сила - це сила, яка діє перпендикулярно до горизонтальної поверхні.

У даній задачі відомо, що максимальне прискорення автомобіля дорівнює 2 м/с². Згідно другого закону Ньютона, ми можемо записати рівняння:

\(F_{\text{тертя}} = m \cdot a\),

де \(F_{\text{тертя}}\) - сила тертя, \(m\) - маса автомобіля, \(a\) - прискорення.

Так як максимальне прискорення автомобіля дорівнює 2 м/с², то \(a = 2\) м/с².

Звідси отримуємо:

\(F_{\text{тертя}} = m \cdot 2\).

Оскільки нам треба визначити коефіцієнт тертя, а не силу тертя, ми можемо поділити обидві частини рівняння на нормальну силу \(N\), що є також дорівнює масі автомобіля помноженому на прискорення вільного падіння \(g \approx 9,8\) м/с²:

\(f_{\text{тертя}} = \frac{{F_{\text{тертя}}}}{N} = \frac{{m \cdot 2}}{m \cdot g} = \frac{{2}}{{9.8}} \approx \frac{{1}}{{4.9}}\).

Отже, коефіцієнт тертя між шинами автомобіля та горизонтальною дорогою становить приблизно \(\frac{{1}}{{4.9}}\) (або 0.2041 у десятковому вигляді).

Цей коефіцієнт тертя означає, що щоразу, коли автомобіль рухається по горизонтальній дорозі з прискоренням 2 м/с², сила тертя між шинами автомобіля та дорогою буде становити близько 0.2041 разів нормальну силу, яка діє на автомобіль.