Сила трения, действующая на сани, равна 112 Н. Ускорение саней — 1,6 мс2. Коэффициент трения между санями и поверхностью скольжения равен 0,16.
1. модуль ускорения — численное значение ускорения, которое показывает величину ускорения, но не указывает его направление. Модуль ускорения равен изменению скорости во времени, при его вычислении из большей скорости (в данном случае из первоначальной скорости v0) вычитается меньшая скорость — конечная скорость v, и разность делится на время, в течение которого произошло изменение скорости: a=v0−vt. Так как сани остановились, то конечная скорость равна нулю, поэтому формулу можно у мс2.
2. Сила трения — единственная сила, которая действует на сани в горизонтальном направлении, поэтому она является результирующей силой Fрез=Fтр, которую можно найти, используя формулу второго закона Ньютона, где сила равна произведению массы и ускорения: F=m⋅a.
Fтр = 70⋅1,6 = 112 Н.
3. Коэффициент трения μ — отношение силы трения Fтр к силе нормальной реакции опоры Fр. На горизонтальной поверхности сила нормальной реакции опоры равна силе тяжести: Fр = Fтяж. Поэтому формулу коэффициента трения μ=FтрFр можно преобразовать в формулу μ=FтрFтяж. Чтобы вычислить коэффициент трения, надо найти силу тяжести, которая равна произведению массы m и ускорения свободного падения g.
Fтяж=m⋅g;
Fтяж = 70⋅10 = 700 Н;
μ = 112700 = 0,16.
Также можно объединить обе формулы в одну и сразу вычислить коэффициент трения: μ=Fтрm⋅g.
Можно формулу преобразовать полностью и получить другую формулу: μ=FтрFтяж=m⋅am⋅g=ag
— но независимо от формул результат должен быть одинаков во всех этих случаях.
Объяснение:
1. В каком из случаев происходит изменение потенциальной энергии рассматриваемого тела?
- Падение яблока с ветки.
- Скатывание бруска с наклонной плоскости.
- Движение выпущенной вверх стрелы.
2. Определи, на сколько изменилась потенциальная энергия камня массой m = 1 кг при падении с высоты h = 20 м. Ускорение свободного падения g = 10м/с². ответ вырази в джоулях и округли до целого значения.
ΔEп = m·g·h = 1·10·20 = 200 Дж
3. На уроке физкультуры мячик массой m = 0.5 кг выпустили из рук на высоте h₁ = 1,5 м от пола и после удара о пол поймали его на высоте h₂= 1,2 м. Определи, как и на сколько изменилась потенциальная энергия мячика относительно уровня пола за всё время движения. Ускорение свободного падения g = 10 м/с².
2. Уменьшилась на 1,5 Дж.
ΔЕ = m·g·Δh = 0,5·10·(1,5 - 1,2) = 1,5 Дж
