Question

Даю 35 балов. Определить коэффициент трения, если во время равномерного и прямолинейного движения автомобиль массой 2 т двигался со скоростью 72 км / ч. Мощность двигателя 40 кВт?

Answer 1

Ответ:

коэффициент трения = 0,10

Объяснение:

дано:

m = 2 т

v = 72 км/ч

P = 40 кВт

найти:

коэффициент трения

решение:

2 закон Ньютона: (движение равномерное и прямолинейное, значит ускорение = 0)

вектор F(тяги) - вектор F(трения) = 0

силы направлены вдоль одной прямой:

F(тяги) - F(трения) = 0

F(тяги) = P / v

F(трения) = коэффициент трения × F(реакции опоры)

автомобиль движется по горизонтальной поверхности:

F(реакции опоры) = m × g

g - ускорение свободного падения,

g = 9,8 м/с^2

общая формула:

F(тяги) - F(трения) = 0

P / v - ( коэффициент трения × F(реакции опоры) ) = 0

P / v - ( коэффициент трения × m × g) = 0

коэффициент трения × m × g = P / v

коэффициент трения = P / ( v × m × g )

подставляем значения:

1 тонна = 10^3 кг

2 т = 2 × 10^3 кг

72 км/ч = (72 × 10^3)/3600 м/с = 20 м/с

40 кВт = 40 × 10^3 Вт

коэффициент трения = (40 × 10^3) / ( 20 × 2 × 10^3 × 9,8) = 0,10

проверим размерности:

Вт = Н × м/с

Н = кг × м/с^2

(кг × м/с^2 × м/с) / (м/с × кг × м/с^2) = 1

Answer 2

Для определения коэффициента трения сначала нужно найти силу трения, действующую на автомобиль во время его движения. Затем, используя эту силу трения и мощность двигателя, можно найти коэффициент трения.

1. Переведем скорость автомобиля из километров в метры в секунду: $V = 72 \, \text{км/ч} = \frac{72 \times 1000}{3600} \, \text{м/с} \approx 20 \, \text{м/с}$.

2. Найдем силу трения $F_{\text{тр}}$, действующую на автомобиль. В данном случае, будем считать, что трение включает в себя как трение качения, так и воздушное сопротивление: $F_{\text{тр}} = m \cdot a$, где $m$ - масса автомобиля, $a$ - ускорение.

   Так как движение равномерное, то ускорение $a = 0$, и следовательно $F_{\text{тр}} = 0$, так как нет изменения скорости.

3. Мощность двигателя $P$ связана с силой трения и скоростью движения следующим образом: $P = F_{\text{тр}} \cdot V$, где $P$ - мощность, $V$ - скорость.

   Из предыдущего шага $F_{\text{тр}} = 0$, поэтому мощность тоже равна нулю.

Исходя из данной ситуации, невозможно определить коэффициент трения, так как сила трения в данном случае равна нулю, а мощность двигателя также равна нулю.