2. Ребёнок массой 20 кг, скатившись с горы на санках, проехал по горизонтальной поверхности до остановки 15 м за 10 с. Чему равен коэффициент трения полозьев санок о снег? Чему равна сила трения при движении санок?

Для решения задачи необходимо использовать законы равноускоренного движения и второй закон Ньютона.

1. Определим ускорение санок. Известно, что санки двигались равнозамедленно и остановились, пройдя 15 м за 10 с. Начальная скорость неизвестна, конечная скорость равна 0.

Используем формулу для перемещения при равноускоренном движении:

$$S = v_0t + \frac{at^2}{2}$$

где:

• S = 15 м (перемещение)
• $$v_0$$ – начальная скорость
• t = 10 с (время)
• a – ускорение

Также известна конечная скорость (0 м/с), поэтому можно использовать формулу:

$$v = v_0 + at$$

Отсюда:

$$0 = v_0 + a \cdot 10$$

Выразим $$v_0$$:

$$v_0 = -10a$$

Подставим в первое уравнение:

$$15 = -10a \cdot 10 + \frac{a \cdot 10^2}{2}$$ $$15 = -100a + 50a$$ $$15 = -50a$$ $$a = -\frac{15}{50} = -0,3 м/с^2$$

Ускорение отрицательное, так как движение замедленное.

2. Найдем силу трения. По второму закону Ньютона:

$$F = ma$$

В данном случае сила трения является причиной замедления движения:

$$F_{тр} = ma = 20 кг \cdot (-0,3 м/с^2) = -6 Н$$

Сила трения равна 6 Н (знак минус указывает на направление силы против движения).

3. Найдем коэффициент трения.

Сила трения также может быть выражена как:

$$F_{тр} = \mu N$$

где N – сила нормальной реакции опоры, равная силе тяжести:

$$N = mg = 20 кг \cdot 9,8 м/с^2 = 196 Н$$

Теперь найдем коэффициент трения:

$$\mu = \frac{F_{тр}}{N} = \frac{6 Н}{196 Н} ≈ 0,031$$

Ответ: Коэффициент трения полозьев санок о снег равен примерно 0,031; сила трения равна 6 Н.

Ответ: Коэффициент трения 0,031; сила трения 6 Н