Какова сила трения и коэффициент трения, если мальчик массой 50 кг после скатывания с горки проехал по горизонтальной

Чтобы определить силу трения и коэффициент трения в данной задаче, необходимо воспользоваться известными физическими формулами и пошагово решить задачу.

Шаг 1: Найдем ускорение мальчика на горке.
Из условия задачи известно, что начальная скорость \( v_0 = 4 \, \text{м/с} \) и время движения \( t = 10 \, \text{сек} \). Используем формулу для нахождения ускорения:
\[ a = \frac{{v - v_0}}{{t}}, \]
где \( v \) - конечная скорость.

Так как мальчик остановился на горизонтальной дороге, его конечная скорость \( v = 0 \, \text{м/с} \). Подставим значения в формулу:
\[ a = \frac{{0 - 4}}{{10}} = -0.4 \, \text{м/с}^2. \]

Шаг 2: Найдем силу трения.
Известно, что сила трения равна произведению коэффициента трения \( f \) на нормальную силу \( N \). Нормальная сила равна силе тяжести \( mg \), где \( m \) - масса тела (в данном случае мальчика) и \( g \) - ускорение свободного падения (\( 9.8 \, \text{м/с}^2 \)).

Таким образом, сила трения \( F_{\text{тр}} = f \cdot N \) равна \( F_{\text{тр}} = f \cdot mg \).

Шаг 3: Найдем коэффициент трения.
Воспользуемся вторым законом Ньютона \( F_{\text{тр}} = ma \). Подставим известные значения:
\[ f \cdot mg = m \cdot a. \]
Из этого выражения можно найти коэффициент трения \( f \):
\[ f = \frac{{ma}}{{mg}} = \frac{a}{g} = \frac{-0.4}{9.8} \approx -0.041 \, \text{(округлим до 3 знаков после запятой)}. \]

Ответ: Сила трения равна \( F_{\text{тр}} = f \cdot N = f \cdot mg = -0.041 \cdot 50 \cdot 9.8 \approx -20.2 \, \text{Н} \), где \( N \) - нормальная сила.
Коэффициент трения равен \( f \approx -0.041 \). Обратите внимание, что коэффициент трения по модулю всегда положителен, но знак "минус" указывает на направление силы трения, которая действует в противоположную сторону движения мальчика.