Какова средняя сила трения-качения, если шарик массой 10 г начал двигаться по плоской поверхности со скоростью
Какова средняя сила трения-качения, если шарик массой 10 г начал двигаться по плоской поверхности со скоростью 0.2 м/с и остановился после преодоления расстояния в 5 метров?
09.12.2023 11:01
Средняя сила трения-качения (Fтр) может быть рассчитана по формуле:
Fтр = μ * N
где:
Fтр - средняя сила трения-качения,
μ - коэффициент трения-качения,
N - нормальная сила.
Инструкция:
Трение-качение возникает при соприкосновении двух тел, когда одно из них двигается по поверхности другого. Коэффициент трения-качения (μ) зависит от материалов тренирующихся поверхностей и может быть разным для разных пар материалов.
Для решения данной задачи, нам необходимо найти значение коэффициента трения-качения и нормальную силу, а затем использовать формулу для расчета средней силы трения-качения.
Решение:
Мы знаем массу шарика (m = 10 г = 0.01 кг), начальную скорость (v = 0.2 м/с) и расстояние, на которое шарик двигался (d = 5 м).
Сначала найдем работу силы трения-качения (Aтр), выполняемую на шарик:
Aтр = Fтр * d
Затем, используя формулу работы и кинетической энергии, найдем силу трения-качения:
Aтр = ΔКэ
Fтр * d = Δ(1/2 * m * v^2)
Fтр * d = 1/2 * m * (v^2 - 0)
Так как шарик остановился, его конечная скорость равна 0:
Fтр * d = 1/2 * m * v^2
Fтр = (1/2 * m * v^2) / d
Теперь мы можем вычислить среднюю силу трения-качения:
Fтр = (1/2 * 0.01 * 0.2^2) / 5
Fтр ≈ 0.002 Н
Таким образом, средняя сила трения-качения равна примерно 0.002 Н.
Совет:
Чтобы более глубоко понять концепцию трения-качения, рекомендуется изучить элементарную механику и учебники по физике, чтобы получить более полное представление о физических принципах, лежащих в основе данного явления.
Практика:
Если масса шарика увеличивается до 20 г, а его скорость остается той же (0.2 м/с), как изменится средняя сила трения-качения при движении на том же расстоянии (5 м)? Найдите новое значение средней силы трения-качения при увеличенной массе шарика.