Лыжник массой 60 кг, имеющий в конце спуска скорость 10 м/с, останавливается через 40 с после окончания спуска. Определите силу трения и коэффициент трения.
от

1 Ответ

дано:  
Масса лыжника m = 60 кг  
Начальная скорость v0 = 10 м/с  
Конечная скорость v = 0 м/с (остановился)  
Время остановки t = 40 с  

найти:  
1. Сила трения F_tr  
2. Коэффициент трения μ  

решение:  
1. Для вычисления силы трения сначала найдем ускорение (или замедление) лыжника. Используем формулу:  
a = (v - v0) / t  
a = (0 - 10 м/с) / 40 с  
a = -0.25 м/с²  

Знак минус указывает на замедление.

2. Теперь используем второй закон Ньютона для нахождения силы трения:  
F_net = m * a  
Сила трения равна (по модулю) этой силе, так как она действует против направления движения.  
F_tr = m * a  
F_tr = 60 кг * (-0.25 м/с²)  
F_tr = -15 Н  

Так как мы ищем модуль силы трения, получаем:  
|F_tr| = 15 Н  

3. Теперь найдем коэффициент трения. Нормальная сила N для лыжника равна весу:  
N = m * g  
где g = 9.81 м/с².  
N = 60 кг * 9.81 м/с²  
N = 588.6 Н  

Теперь можем найти коэффициент трения:  
μ = F_tr / N  
μ = 15 Н / 588.6 Н  
μ ≈ 0.0255  

ответ:  
1. Сила трения составляет 15 Н.  
2. Коэффициент трения составляет приблизительно 0.0255.
от