Яким є коефіцієнт тертя ковзання між тілом та поверхнею, якщо тіло рухається по поверхні столу зі швидкістю 4

Содержание вопроса: Тертя ковзання

Пояснение: Коэффициент трения ковзания - это физическая величина, которая определяет силу трения между движущимся телом и поверхностью, по которой оно скользит.

Для решения задачи нам необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит: сила трения равна произведению коэффициента трения ковзания на нормальную силу (вес тела умноженный на ускорение свободного падения).

В данной задаче тело движется по горизонтальной поверхности стола, значит, нормальная сила будет равна весу тела. Таким образом, мы можем записать уравнение силы трения:

Fтр = μ * m * g,

где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения ковзания, m - масса тела, g - ускорение свободного падения.

Так как тело движется с постоянной скоростью, сумма сил, действующих на него, равна нулю. Следовательно, сила трения будет равна силе, направленной в противоположную сторону движения.

В нашем случае тело замедляется и останавливается, значит, сила трения будет равна массе тела, умноженной на его ускорение. Таким образом, мы можем записать уравнение силы трения следующим образом:

Fтр = m * a,

где Fтр - сила трения, m - масса тела, a - ускорение тела.

Теперь мы можем приравнять два уравнения силы трения:

μ * m * g = m * a.

Ускорение a можно выразить, используя формулу движения:

a = Δv / Δt,

где Δv - изменение скорости, Δt - изменение времени.

В нашем случае, начальная скорость равна 4 м/с, конечная скорость равна 0 м/с, и время изменения скорости равно 2 секундам. Подставив эти значения в формулу, мы получим:

a = (0 - 4) / 2 = -2 м/с².

Так как сила трения равна μ * m * g и m отсутствует во втором уравнении, мы можем выразить коэффициент трения:

μ = (m * a) / (m * g),

μ = a / g = -2 / 10 = -0,2.

Ответ: Коэффициент трения ковзания равен -0,2 (с точностью до десятых).

Демонстрация:
Задача: Какой коэффициент трения ковзания между телом и поверхностью, если тело движется с постоянной скоростью 3 м/с?
Решение: Поскольку тело движется с постоянной скоростью, сила трения равна нулю. Следовательно, коэффициент трения ковзания равен 0.

Совет: Для лучшего понимания коэффициента трения ковзания, можно проиллюстрировать его на примерах из повседневной жизни. Например, сравнить трение ковзания на твердой поверхности со скольжением на льду или трение ковзания на бетонном полу со скольжением на ковровом покрытии. Ученику также полезно освоить навык расчета различных физических величин, таких как сила, масса и ускорение, чтобы использовать их в подсчетах и формулах.

Закрепляющее упражнение:
Рассмотрим другой пример: тело массой 2 кг движется по горизонтальной поверхности стола с ускорением 4 м/с². Найдите коэффициент трения ковзания между телом и поверхностью. (Ответ округлите до десятых)