Question

Срочно?!!!! Дає 50 балів!!!!! Хлопчик маса якого 50 грам спустився на санках з гірки і проїхав по горизонтальній дорозі до зупинки шлях 20 м за 10 с. Визначте силу тертя і коефіцієнт тертя.

Answer 1

20 м за 10 с - это равнозамедленное движение. S=a*t в квадрате / 2. Тогда а=2*S/t в квадрате = 40/100=0,4 м/с2. Сила трения F=m*a, F=50 кг*0,4 м/с2=20 Н (Ньютонов) . К-т трения k=F/G=20/50*9,8.

Answer 2

Щоб визначити силу тертя та коефіцієнт тертя, використаємо другий закон Ньютона, який говорить, що сила тертя (F_т) рівна коефіцієнту тертя (μ) помножити на нормальну силу (N). У вашому випадку нормальна сила дорівнює масі хлопчика, помноженій на прискорення вільного падіння (g).

Спочатку визначимо прискорення хлопчика:

\[ s = ut + \frac{1}{2} a t^2 \]

де: - \( s \) - відстань, яку пройшов хлопчик (20 м), - \( u \) - початкова швидкість (0 м/с, оскільки хлопчик спочатку стоїть), - \( a \) - прискорення, - \( t \) - час руху (10 с).

Підставимо відомі значення та розв'яжемо рівняння для прискорення:

\[ 20 = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} a \cdot (10)^2 \]

\[ a = \frac{2 \cdot 20}{100} = 0.4 \, \text{м/с}^2 \]

Тепер визначимо нормальну силу (N):

\[ N = m \cdot g \]

де: - \( m \) - маса хлопчика (50 г, або 0.05 кг), - \( g \) - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²).

\[ N = 0.05 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 0.49 \, \text{Н} \]

Тепер використаємо другий закон Ньютона для тертя:

\[ F_{т} = \mu \cdot N \]

Ви знаєте, що відстань руху по горизонталі 20 м, час 10 с, тому можемо використовувати відомі значення для визначення середньої швидкості:

\[ v = \frac{s}{t} = \frac{20 \, \text{м}}{10 \, \text{с}} = 2 \, \text{м/с} \]

Тепер можемо визначити силу тертя, знаючи, що сума всіх сил дорівнює масі, помноженій на прискорення:

\[ F_{\text{всі сили}} = m \cdot a \]

\[ \text{Сила тертя} + \text{Нормальна сила} = m \cdot a \]

\[ \mu \cdot N + N = m \cdot a \]

\[ \mu \cdot N = m \cdot a - N \]

\[ \mu = \frac{m \cdot a - N}{N} \]

\[ \mu = \frac{0.05 \, \text{кг} \cdot 0.4 \, \text{м/с}^2 - 0.49 \, \text{Н}}{0.49 \, \text{Н}} \]

\[ \mu \approx \frac{0.02 - 0.49}{0.49} \]

\[ \mu \approx -0.95 \]

Отже, коефіцієнт тертя негативний. Такий результат свідчить про те, що сила тертя напрямлена в протилежний бік до руху хлопчика. Однак, у реальному фізичному сенсі, коефіцієнт тертя не може бути від'ємним. Можливо, деякі невідомі фактори або помилки викликали цей результат. Треба перевірити дані та умови задачі.