Який є коефіцієнт тертя між поверхнею схилу і полозами санок, якщо санки зісковзнулися з схилу довжиною 50 м і кутом

Тема: Коэффициент трения между наклонной поверхностью и полозьями санок

Инструкция:
Коэффициент трения между поверхностью схилу и полозьями санок может быть вычислен с использованием закона сохранения энергии. В данной задаче, санки начинают движение без начальной скорости, поэтому начальная кинетическая энергия равна нулю.

Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергий тела остается постоянной:

Pot. энергия + Kin. энергия = постоянная

На начальной точке (верху схлона), вся энергия представлена в виде потенциальной энергии:

Pot. энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

На конечной точке (низу схлона), вся энергия представлена в виде кинетической энергии:

Kin. энергия = (масса * скорость^2) / 2

Равенство потенциальной и кинетической энергии:

масса * ускорение свободного падения * высота = (масса * скорость^2) / 2

Выразим массу через силу трения и ускорение свободного падения:

масса = сила трения / ускорение свободного падения

Подставим значение массы в уравнение:

сила трения / ускорение свободного падения * ускорение свободного падения * высота = (сила трения / ускорение свободного падения) * скорость^2 / 2

Ускорение свободного падения сокращается:

сила трения * высота = (сила трения / ускорение свободного падения) * скорость^2 / 2

Раскроем выражение для силы трения:

сила трения = коэффициент трения * нормальная сила

Нормальная сила равна произведению массы на ускорение свободного падения:

нормальная сила = масса * ускорение свободного падения

Подставим это в уравнение:

коэффициент трения * масса * ускорение свободного падения * высота = (коэффициент трения * масса * ускорение свободного падения / ускорение свободного падения) * скорость^2 / 2

Ускорение свободного падения сокращается:

коэффициент трения * масса * высота = (коэффициент трения * масса) * скорость^2 / 2

Сокращаем массу:

коэффициент трения * высота = (коэффициент трения / 2) * скорость^2

Выразим коэффициент трения:

коэффициент трения = (скорость^2) / (2 * высота)

Для данной задачи, скорость (v) равна 12 м/с, а высота (h) равна 50 м. Подставим эти значения в формулу:

коэффициент трения = (12^2) / (2 * 50)

коэффициент трения = 144 / 100

коэффициент трения = 1.44

Таким образом, коэффициент трения между поверхностью схилу и полозьями санок равен 1.44.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию коэффициента трения, рекомендуется провести дополнительные эксперименты с различными поверхностями и наклонами.

Задача на проверку:

Санки движутся по схлону длиной 30 м под углом наклона 45° со скоростью 10 м/с. Какой будет коэффициент трения между поверхностью схлопа и полозьями санок?