Автобус массой 20 тонн начинает движение с ускорением 0,4 м/с². Какая сила трения воздействует на автобус, если сила тяги двигателя составляет 20 кН? Какой коэффициент трения в этом случае?
Физика10 классЗаконы Ньютонафизика 10 класссила тренияавтобусмасса 20 тоннускорение 0,4 м/с²сила тяги 20 кНкоэффициент трения
Чтобы найти силу трения, воздействующую на автобус, и коэффициент трения, давайте разберем задачу по шагам.
Шаг 1: Определим силу, необходимую для разгона автобуса.Сначала нам нужно рассчитать силу, необходимую для разгона автобуса с заданным ускорением. Для этого используем второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна массе, умноженной на ускорение:
Масса автобуса составляет 20 тонн, что равно 20000 кг. Ускорение равно 0,4 м/с². Подставим значения:
Теперь мы знаем, что для разгона автобуса требуется сила 8000 Н. Сила тяги двигателя составляет 20 кН, что равно 20000 Н. Сила трения (Fтр) будет равна разнице между силой тяги и силой, необходимой для разгона:
Коэффициент трения (μ) можно найти с помощью формулы:
Где N – нормальная сила, которая в данном случае равна весу автобуса. Вес можно рассчитать как:
где g – ускорение свободного падения, примерно равное 9,81 м/с². Подставим значения:
Теперь подставим силу трения и нормальную силу в формулу для коэффициента трения:
Ответ: Сила трения, воздействующая на автобус, составляет 12000 Н, а коэффициент трения равен примерно 0,061.