Какое расстояние проедут санки с ребенком массой 25 кг, если собака тянет их с постоянной силой 150 Н, направленной горизонтально, а коэффициент трения полозьев санок о снег равен 0,5, за 10 секунд?

Физика 8 класс Динамика расстояние санки ребенок масса 25 кг сила 150 Н трение 0,5 10 секунд Новый

Для решения задачи нам нужно рассмотреть силы, действующие на санки с ребенком, и использовать второй закон Ньютона. Давайте шаг за шагом разберем, как это сделать.

Шаг 1: Определим силу трения

• Сила трения (Fтр) рассчитывается по формуле: Fтр = μ * N, где μ - коэффициент трения, N - нормальная сила.
• Нормальная сила в нашем случае равна весу санок с ребенком, который можно найти по формуле: N = m * g, где m - масса (25 кг), g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
• Таким образом, N = 25 кг * 9,8 м/с² = 245 Н.
• Теперь подставим значения в формулу для силы трения: Fтр = 0,5 * 245 Н = 122,5 Н.

Шаг 2: Найдем результирующую силу

• Собака тянет санки с силой 150 Н, а сила трения направлена в противоположную сторону и равна 122,5 Н.
• Результирующая сила (Fрез) будет равна: Fрез = Fтянущая - Fтр = 150 Н - 122,5 Н = 27,5 Н.

Шаг 3: Найдем ускорение

• Согласно второму закону Ньютона, F = m * a, где a - ускорение.
• Мы можем выразить ускорение: a = Fрез / m = 27,5 Н / 25 кг = 1,1 м/с².

Шаг 4: Найдем расстояние, пройденное санками

• Для нахождения расстояния (s), которое проедут санки, воспользуемся формулой: s = v0 * t + (a * t²) / 2, где v0 - начальная скорость, t - время.
• Предположим, что начальная скорость (v0) равна 0, так как санки начинают движение. Время (t) равно 10 секунд.
• Подставим значения: s = 0 * 10 + (1,1 м/с² * (10 с)²) / 2 = (1,1 * 100) / 2 = 110 м.

Ответ: Санки проедут 110 метров за 10 секунд.