Який є коефіціент тертя між санчатами і дорогою, якщо хлопчик рівномірно тягне санчата з вантажем масою

Sofiya

37

Щоб визначити коефіцієнт тертя між санчатами і дорогою, спочатку розглянемо сили, які діють на санчата.

Перший і основний закон Ньютона стверджує, що сила тяжіння, яка діє на санчата, дорівнює масі помноженій на прискорення вільного падіння. В даному випадку, маса санчат дорівнює 50 кг, а прискорення вільного падіння близько 9,8 м/с².

\[F_{\text{тяз}} = m \cdot g\]
\[F_{\text{тяз}} = 50 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2\]

Отже, сила тяжіння дорівнює 490 Н.

Другий закон Ньютона стверджує, що сума сил, що діють на тіло, дорівнює масі помноженій на прискорення тіла. У даному випадку, з намічених даних відомо, що хлопчик прикладає силу під кутом 45° до горизонту.

Для знаходження горизонтальної та вертикальної компонент сили будемо використовувати тригонометрію.

\[\text{Горизонтальна компонента сили} = F_{\text{силы}} \cdot \cos(\theta)\]
\[\text{Вертикальна компонента сили} = F_{\text{силы}} \cdot \sin(\theta)\]

Підставимо відповідні значення:

\[\text{Горизонтальна компонента сили} = 50 \, \text{Н} \cdot \cos(45°)\]
\[\text{Вертикальна компонента сили} = 50 \, \text{Н} \cdot \sin(45°)\]

Розрахуємо значення:

\[\text{Горизонтальна компонента сили} ≈ 35,4 \, \text{Н}\]
\[\text{Вертикальна компонента сили} ≈ 35,4 \, \text{Н}\]

Зауважимо, що горизонтальна компонента сили визначає силу тертя між санчатами і дорогою. Ця сила напрямлена проти руху і визначається залежно від коефіцієнта тертя між двома поверхнями.

\[F_{\text{тертя}} = μ \cdot F_{\text{норм}}\]

Тут \(F_{\text{норм}}\) - це вертикальна компонента сили, яка дорівнює силі реакції підлоги на санчата.

Підставимо значення:

\[35,4 \, \text{Н} = μ \cdot 490 \, \text{Н}\]

Вирішимо рівняння для коефіцієнта тертя:

\[\mu = \frac{35,4 \, \text{Н}}{490 \, \text{Н}}\]

Отримаємо:

\[\mu ≈ 0,072\]

Таким чином, коефіцієнт тертя між санчатами і дорогою становить приблизно 0,072.

Надіюся, цей розрахунок був зрозумілим для вас. Будь ласка, повідомте мене, якщо в у вас є ще питання або потрібні додаткові пояснення.