Какой коэффициент трения между шинами автомобиля и дорогой, если автомобиль массой 8 т, в течение 4 секунд увеличивает
Какой коэффициент трения между шинами автомобиля и дорогой, если автомобиль массой 8 т, в течение 4 секунд увеличивает свою скорость с 12 м/с до 20 м/с, и на него действует постоянная сила тяги в 40 кН? Ответ запишите в СИ с точностью до десятого значения.
19.12.2023 01:33
Пояснение:
Коэффициент трения ($\mu$) между шинами автомобиля и дорогой можно вычислить, используя второй закон Ньютона и уравнение связи между силой трения и нормальной силой.
Первым шагом нужно найти значение силы трения, которая действует на автомобиль. Мы можем выразить эту силу через разность силы тяги и силы инерции автомобиля:
Сила инерции автомобиля вычисляется по формуле:
где $m$ - масса автомобиля и $a$ - его ускорение.
Ускорение можно найти, разделив разность скорости на время:
Подставляя все значения в уравнение, получаем:
Сила трения можно найти, используя уравнение связи:
где $F_{нормальная}$ - нормальная сила, которая равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения ($F_{нормальная} = m \cdot g$), а $g$ - 9.8 м/с².
Подставляя значения и решая уравнение, можно найти значение коэффициента трения:
Например:
Для данной задачи, с учетом данных из условия задачи, мы можем использовать формулу для нахождения коэффициента трения:
Подставляя значения, получаем:
Вычисляя это выражение, мы найдем значение коэффициента трения в СИ с точностью до десятого значения.
Совет:
Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться с основными принципами и формулами, связанными с трением, включая второй закон Ньютона и уравнение связи между силой трения и нормальной силой. Также полезно знать значения физических постоянных, таких как ускорение свободного падения ($g$).
Практика:
Как изменится значение коэффициента трения, если сила тяги увеличивается до 50 кН, со всеми остальными значениями, указанными в задаче, оставаясь неизменными? Ответ запишите с точностью до десятого значения.