4. Мальчик массой 50 кг, скатившись на санках с горки, проехал по горизонтальной дороге до остановки путь 20 м за 10 с. Чему равна сила трения, действующая на санки?

Предположим, что на горизонтальном участке санки тормозились равномерно, а силой трения обусловлено их замедление.

Дано: масса мальчика — 50 кг; путь — 20 м; время движения до остановки — 10 с; конечная скорость — 0 м/с.

1. При равномерном замедлении средняя скорость равна полусумме начальной и конечной скоростей. Поэтому начальная скорость \(v_0 = \frac{2s}{t} = \frac{2 \cdot 20}{10} = 4\) м/с.

2. Найдём ускорение: \(a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{0 - 4}{10} = -0{,}4\) м/с². Знак минус указывает, что ускорение направлено против движения.

3. Сила трения по модулю равна \(F_{тр} = m|a| = 50 \cdot 0{,}4 = 20\) Н.

Ответ: сила трения равна 20 Н и направлена против движения.