Question

Автобус массой 15 т трогается с места с ускорением о,7 м/с2.Какая сила трения действует на автобус, если сила тяги двигателя равна 15 кН? Чему равен коэффицент трения?

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы тела на его ускорение:

\[ F = m \cdot a \]

В данном случае масса автобуса \( m = 15 \, т \) (1 тонна = 1000 кг) и ускорение \( a = 0.7 \, м/с^2 \). Сначала найдем силу инерции:

\[ F_{\text{инерции}} = m \cdot a \]

\[ F_{\text{инерции}} = 15 \, т \cdot 0.7 \, м/с^2 \]

\[ F_{\text{инерции}} = 10.5 \, кН \]

Теперь учтем силу тяги двигателя \( F_{\text{тяги}} = 15 \, кН \). Трение действует в направлении, противоположном движению, поэтому:

\[ F_{\text{трения}} = F_{\text{тяги}} - F_{\text{инерции}} \]

\[ F_{\text{трения}} = 15 \, кН - 10.5 \, кН \]

\[ F_{\text{трения}} = 4.5 \, кН \]

Теперь, чтобы найти коэффициент трения \( \mu \), мы можем использовать следующее соотношение:

\[ F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{нормы}} \]

где \( F_{\text{нормы}} \) - сила нормальной реакции, которая равна весу тела. Вес тела можно найти умножением массы на ускорение свободного падения, примерно \( 9.8 \, м/с^2 \).

\[ F_{\text{нормы}} = m \cdot g \]

\[ F_{\text{нормы}} = 15 \, т \cdot 9.8 \, м/с^2 \]

\[ F_{\text{нормы}} = 147 \, кН \]

Теперь можно найти коэффициент трения:

\[ \mu = \frac{F_{\text{трения}}}{F_{\text{нормы}}} \]

\[ \mu = \frac{4.5 \, кН}{147 \, кН} \]

\[ \mu \approx 0.031 \]

Итак, коэффициент трения между автобусом и поверхностью, по которой он движется, примерно равен 0.031.