Помогите решить задачу, пожалуйста: как определить тормозной путь автомобиля, который начинает торможение на горизонтальном участке дороги с коэффициентом трения 0,4 при начальной скорости 20 м/с? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Физика 11 класс Динамика. Торможение и трение тормозной путь автомобиля коэффициент трения 0,4 начальная скорость 20 м/с физика 11 класс задача по физике ускорение свободного падения 10 м/с² Новый

Для решения задачи о тормозном пути автомобиля, который начинает торможение, нам нужно использовать закон сохранения энергии и формулу для определения тормозного пути. Давайте разберем шаги решения.

Шаг 1: Определим силу трения

Сила трения, которая будет действовать на автомобиль, равна произведению коэффициента трения на нормальную силу. На горизонтальном участке дороги нормальная сила равна весу автомобиля, который можно выразить как:

• F_n = m * g,

где:

• F_n — нормальная сила (вес автомобиля),
• m — масса автомобиля,
• g — ускорение свободного падения (10 м/с²).

Таким образом, сила трения будет равна:

• F_t = μ * F_n = μ * m * g,

где μ — коэффициент трения (0,4).

Шаг 2: Найдем ускорение автомобиля

Сила трения будет действовать в противоположном направлении движения автомобиля, поэтому она будет вызывать замедление. По второму закону Ньютона, ускорение можно выразить как:

• a = -F_t / m = -μ * g.

Подставим значения:

• a = -0,4 * 10 = -4 м/с².

Шаг 3: Используем формулу для тормозного пути

Теперь мы можем использовать формулу для определения тормозного пути (S) при равномерном торможении:

• S = (v^2) / (2 * |a|),

где:

• S — тормозной путь,
• v — начальная скорость (20 м/с),
• |a| — модуль ускорения (в нашем случае 4 м/с²).

Шаг 4: Подставим значения

Теперь подставим известные значения в формулу:

• S = (20^2) / (2 * 4) = 400 / 8 = 50 м.

Ответ:

Тормозной путь автомобиля составит 50 метров.