Какой коэффициент трения санок о снег, если папа, с помощью верёвки, тянет санки с сыном, общей массой

Какой коэффициент трения санок о снег, если папа, с помощью верёвки, тянет санки с сыном, общей массой 25 кг, прикладывая силу 40 Н под углом 60 градусов к вертикали? Предполагаем, что санки перемещаются равномерно. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2. Ответ округлите до сотых долей.
Зимний_Мечтатель_6458

Зимний_Мечтатель_6458

Чтобы найти коэффициент трения санок о снег, мы можем использовать законы Ньютона и применить его к этой ситуации. Давайте разберем задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем силу трения
Сила трения \( F_t \) между санками и снегом можно найти с помощью следующей формулы:

\[ F_t = \mu \cdot m \cdot g \]

где \( \mu \) - коэффициент трения, \( m \) - масса санок с сыном (25 кг), \( g \) - ускорение свободного падения (10 м/с²).

Шаг 2: Найдем горизонтальную составляющую силы
Формула для горизонтальной составляющей силы \( F_h \) выглядит следующим образом:

\[ F_h = F \cdot \cos(\theta) \]

где \( F \) - приложенная сила (40 Н), а \( \theta \) - угол, под которым сила приложена к вертикали (60 градусов).

Шаг 3: Найдем вертикальную составляющую силы
Формула для вертикальной составляющей силы \( F_v \) выглядит следующим образом:

\[ F_v = F \cdot \sin(\theta) \]

где \( F \) и \( \theta \) имеют те же значения, что и в предыдущем шаге.

Шаг 4: Найдем ускорение санок
Согласно второму закону Ньютона, сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:

\[ \sum F = m \cdot a \]

Так как санки перемещаются равномерно (без ускорения), то сила трения \( F_t \) и горизонтальная составляющая силы \( F_h \) равны друг другу:

\[ F_t = F_h \]

Учитывая это, мы можем записать уравнение:

\[ F_t = m \cdot a \]

Шаг 5: Найдем коэффициент трения
Теперь мы можем использовать найденные значения силы трения и горизонтальной составляющей силы, чтобы найти коэффициент трения:

\[ \mu = \frac{{F_t}}{{m \cdot g}} \]

Подставляя значения, мы получим:

\[ \mu = \frac{{F_h}}{{m \cdot g}} \]

Решим задачу:

Найдем силу трения \( F_t \):
\[ F_t = \mu \cdot m \cdot g = \mu \cdot 25 \cdot 10 \]

Найдем горизонтальную составляющую силы \( F_h \):
\[ F_h = F \cdot \cos(\theta) = 40 \cdot \cos(60^\circ) \]

Так как сила трения \( F_t \) и горизонтальная составляющая силы \( F_h \) равны, то:
\[ F_t = F_h \]

Теперь можем найти коэффициент трения:
\[ \mu = \frac{{F_h}}{{m \cdot g}} = \frac{{40 \cdot \cos(60^\circ)}}{{25 \cdot 10}} \]

Рассчитаем значение:

\[ \mu = \frac{{40 \cdot \frac{1}{2}}}{{25 \cdot 10}} = \frac{1}{10} = 0.1 \]

Ответ: Коэффициент трения санок о снег составляет 0.1 (округлено до сотых долей).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello