8. Автобус масою 10 т, рушаючи з місця, розвинув на шляху 50 м швидкість 36 км/год. Знайдіть коефіцієнт тертя, якщо сила тяги дорівнює 14 кН. (3 бали, за умови наявності розв'язку задачi з малюнком)

Відповідь:

Щоб знайти коефіцієнт тертя, спочатку потрібно знайти значення сили опору, яка діє на автобус.

Знаємо, що сила тяги дорівнює 14 кН, тоді за другим законом Ньютона можна записати:

сила тяги - сила опору = маса * прискорення

де маса автобуса м = 10 т = 10000 кг, прискорення а можна знайти зі співвідношення швидкості v та прискорення a:

a = v^2 / (2 * s)

де s - шлях, який проїхав автобус з місця.

Замінивши вирази, маємо:

14 кН - сила опору = 10000 кг * v^2 / (2 * 50 м)

або

сила опору = 14 кН - 1000 кг * v^2 / 100 м

Переведемо швидкість в метри за секунду:

36 км/год = 10 м/с

Тоді:

сила опору = 14 кН - 1000 кг * (10 м/с)^2 / 50 м ≈ 10.6 кН

Коефіцієнт тертя визначається як відношення сили тертя до сили нормальної реакції (тобто сили, з якою поверхня дороги діє на автобус). Сила нормальної реакції дорівнює вазі автобуса, тобто 10000 кг * 9.8 м/с^2 = 98000 Н.

Тоді коефіцієнт тертя має наступне значення:

коефіцієнт тертя = сила тертя / сила нормальної реакції = 10.6 кН / 98000 Н ≈ 0.108

Отже, коефіцієнт тертя становить близько 0.108.

Пояснення: