Question

1. Jeśli chcemy przesuwać szafę ruchem jednostajnym musimy działać siłą F=300N. Oblicz współczynnik tarcia kinetycznego szafy o podłogę.

2. Samochód pędzący z prędkościa Vo=30m/s zatrzymał się na drodze S=300m. Oblicz współczynnik tarcia opon o asfalt.

Prosiłbym o wytułmaczenie, dam naj!

Answer 1

1.

Jeśli pod działaniem siły o wartości F=300N wprawimy szafę w ruch jednostajny, to oznacza to, że siła ta zrównoważy siłę tarcia (z I zasady dynamiki - gdy na ciało nie działają żadne siły, lub działające nań siły wzajemnie się równoważą, to ciało to porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku).

F-T=0 (przez T oznaczyłem sobie wartość siły tarcia)

T=µN, gdzie N to wartość siły nacisku

Zakładam, że powierzchnia, po której przesuwana jest szafa jest nachylona równolegle do powierzchni Ziemi (wtedy siła nacisku jest równa co do wartości sile grawitacji).

F-µN=0

N=Q (gdzie Q to wartość siły grawitacji)

Q=mg

F-µmg=0

F=µmg

µ=F/mg

Tutaj się chyba dokładnie nie da teraz wyliczyć tego współczynnika tarcia kinetycznego. Brakuje mi znajomości masy szafy. Moim zdaniem na tym etapie kończy się rozwiązanie tego zadania.

 

2.

Zmiana energii mechanicznej jest równa pracy, wykonanej przez siłę tarcia, zatem:

ΔE=W

W=Ts

ΔE=Ts

T=ΔE/s

ΔE=Ek-E0

Ek=0, bo vk=0

ΔE=-E0

T=-E0/s

T=-1/2mv0^2/s

T=-1/2m*(30m/s)^2/300m

T=-1/2m*900m^2/s^2/300m

T=-1/2m*300m/s^2

(m przy -1/2 to masa, a nie metry!)

T=-150m/s^2 * m

T=µN

Znów zakładam, że nawierzchnia, po której porusza się samochód, nachylona jest równolegle do powierzchni Ziemi. Wówczas N=Q=mg

T=µmg

µmg=-150m/s^2 * m

µg=-150m/s^2

µ=-150m/s^2/g

µ=-150m/s^2/10m/s^2

µ=-15

(znak minus świadczy tylko i wyłącznie o zwrocie siły tarcia - jest on przeciwny do zwrotu wektora prędkości pojazdu)