Какой тормозной путь у автомобиля, который начал торможение на ровной дороге с коэффициентом трения 0,5, если его начальная скорость равна 10 м/с? Пожалуйста, помогите решить подробно.

Физика 8 класс Динамика. Торможение и силы трения тормозной путь автомобиль коэффициент трения скорость физика 8 класс Новый

Чтобы найти тормозной путь автомобиля, мы можем использовать формулу, основанную на законе сохранения энергии и уравнении движения. Давайте разберем решение по шагам.

Шаг 1: Определим силу трения

Сила трения, которая действует на автомобиль, равна произведению коэффициента трения на нормальную силу. На ровной дороге нормальная сила равна весу автомобиля, который можно выразить как:

• F_тр = μ * N
• где F_тр - сила трения, μ - коэффициент трения (в нашем случае 0,5), N - нормальная сила (в данном случае равна массе автомобиля, умноженной на g, где g - ускорение свободного падения, примерно 9,8 м/с²).

Шаг 2: Определим ускорение

Ускорение, вызванное торможением, можно найти по второму закону Ньютона:

• F = m * a
• где F - сила, m - масса автомобиля, a - ускорение.

Так как сила трения является единственной силой, действующей на автомобиль в горизонтальном направлении, мы можем записать:

• -F_тр = m * a

Подставим силу трения:

• -μ * m * g = m * a
• Сократив массу m, получаем: a = -μ * g
• Таким образом, a = -0,5 * 9,8 ≈ -4,9 м/с².

Шаг 3: Используем уравнение движения для нахождения тормозного пути

Теперь мы можем использовать уравнение движения:

• s = (v² - v₀²) / (2 * a)
• где s - тормозной путь, v - конечная скорость (0 м/с, когда автомобиль остановится), v₀ - начальная скорость (10 м/с), a - ускорение (-4,9 м/с²).

Подставим известные значения:

• s = (0² - 10²) / (2 * -4,9)
• s = (-100) / (-9,8)
• s ≈ 10,2 метра.

Ответ

Тормозной путь автомобиля, который начал торможение на ровной дороге с коэффициентом трения 0,5 и начальной скоростью 10 м/с, составляет примерно 10,2 метра.