При быстром торможении автомобиль начал двигаться по горизонтальной дороге юзом (заторможенные колёса не вращаются, а скользят по дороге). С каким ускорением при этом движется автомобиль и через сколько времени от начала торможения автомобиль остановится, если его начальная скорость \( v_0 = 20 \, \text{м/с} \), а коэффициент трения колёс о дорогу \( \mu = 0,8 \)?
Сила трения, действующая на автомобиль, будет равна:
\(F_{\text{тр}} = \mu \cdot N = \mu \cdot m \cdot g\)
где:
- \( \mu = 0,8 \) — коэффициент трения,
- \( N = m \cdot g \) — сила нормальной реакции,
- \( m \) — масса автомобиля,
- \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.
Так как ускорение автомобиля определяется по второму закону Ньютона, то:
\(a = \frac{F_{\text{тр}}}{m} = \mu \cdot g\)
Подставляем значения:
\(a = 0,8 \cdot 9,8 = 7,84 \, \text{м/с}^2\)
Это ускорение будет отрицательным, так как торможение происходит в противоположном направлении.
Теперь вычислим время, через которое автомобиль остановится. Используем формулу для времени торможения:
\(v = v_0 + a \cdot t\)
где \( v_0 = 20 \, \text{м/с} \) — начальная скорость, \( v = 0 \) — конечная скорость, \( a = -7,84 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение.
Решаем относительно \( t \):
\(0 = 20 + (-7,84) \cdot t\)
\(t = \frac{20}{7,84} \approx 2,55 \, \text{с}\)
Ответ: Ускорение \( a = -7,84 \, \text{м/с}^2 \), время остановки \( t \approx 2,55 \, \text{с} \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
При быстром торможении автомобиль начал двигаться по горизонтальной дороге юзом (заторможенные колёса не вращаются, а скользят по дороге). С каким ускорением при этом движется автомобиль и через сколько времени от начала торможения автомобиль остановится, если его начальная скорость \( v_0 = 20 \, \text{м/с} \), а коэффициент трения колёс о дорогу \( \mu = 0,8 \)?