Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу

Задачи на поступательное движение тела


Условие задачи

Каков коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу (считать, что заторможены все четыре колеса), если в момент выключения двигателя и нажатия тормоза скорость движения автомобиля v0=60 км/час и автомобиль останавливается через 5 сек после начала торможения.

Решение задачи

1. В задаче известно время движения заторможенного автомобиля, т. е. имеется в виду импульс силы, поэтому для ее решения применим формулу (1) – закон количества движения.

Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу

2. На заторможенный автомобиль действуют девять сил (рис. 263, а): G – вес автомобиля, четыре реакции поверхности дороги, приложенные к каждому колесу, и четыре силы трения, также приложенные к колесам.

Принимая автомобиль за материальную точку, считаем, что все эти силы приложены в центре тяжести автомобиля, и тогда, заменив четыре реакции поверхности их суммой N и четыре силы трения их суммой F, получим только три силы G, N и F (рис. 263, б).

3. Силы G и N численно равны друг другу и взаимно уравновешиваются. Следовательно, импульс создается силой трения F.

Но автомобиль через t=5 сек останавливается (v=0), поэтому
mv = 0.

5. Подставим сюда значения m=G/g и F=fN=fG (так как N=G):
Gv0/g = fGt.

Откуда, имея в виду, что v0=60 км/ч=16,7 м/сек,
f = v0/(gt) = 16,7/(9,81*5) = 0,34.

Эту задачу можно решить, используя теорему об изменении кинетической энергии. Рекомендуем этот вариант решения выполнить самостоятельно.

Источник

Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу

С какой максимальной скоростью по горизонтальной дороге может двигаться небольшой автомобиль, чтобы вписаться в поворот радиусом 16 м? Коэффициент трения шин о дорогу 0,4. Ответ приведите в метрах в секунду.

На повороте с радиусом Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогупри скорости Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогуавтомобиль имеет центростремительное ускорение Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогуЭто ускорение должна обеспечивать сила трения между колесами и дорожным покрытием, иначе начнется занос. В проекции на радиальную ось второй закон Ньютона приобретает вид: Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогугде m — масса автомобиля. Для вертикальной оси имеем: Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогугде N — сила реакции опоры. Принимая во внимание связь Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогуреализующуюся как раз в случае максимальной скорости прохождения поворота, окончательно для этой скорости получаем

Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Смотреть картинку Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Картинка про Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу. Фото Каков должен быть коэффициент трения колес заторможенного автомобиля о дорогу

Критерии оценивания выполнения заданияБаллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.

Источник

Чему должен быть равен минимальный коэффициент трения между шинами

Условие задачи:

Задача №2.3.17 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Решение задачи:

Обратите внимание, что между шинами и дорогами действует именно сила трения покоя, иначе автомобиль бы проскальзывал. Причем чтобы соблюсти условие минимальности коэффициента трения, эта сила трения покоя должна принять максимальное значение, т.е. быть равной силе трения скольжения, хотя автомобиль ещё не проскальзывает. Сила трения направлена вверх, поскольку автомобиль стремится соскользнуть вниз.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось \(x\):

Так как автомобиль покоится вдоль оси \(y\), то применим первый закон Ньютона в проекции на эту ось:

\[N = mg \cdot \cos \alpha \;\;\;\;(2)\]

Силу трения покоя найдем по формуле (смотри объяснения выше):

\[> = \mu mg \cdot \cos \alpha \]

Подставим полученное в равенство (1):

\[\mu mg \cdot \cos \alpha – mg \cdot \sin \alpha = ma\]

Осталось только выразить коэффициент \(\mu\), что мы сейчас и сделаем:

Ответ: 0,65.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Почему сила создающая ускорение не учитывается. он же не едет ВВЕРХ из за силы трения и тяжести,вообще не понятно

Я Вас удивлю, но автомобиль едет в гору (да и вообще едет) благодаря силе трения. Двигатель, создавая крутящий момент, вращает колеса. Если бы силы трения между колесом и землей не было, то автомобиль бы стоял на месте, пробуксовывая.

если машина движется за счет силы трения то почему тогда мы не учитывали эту силу (трения покоя ) в других задачах.Здесь силу создающую ускорение не учитываем а силу трения покоя учитываем.Непонятно

Сила тяги равна силе трения покоя, вот и все. Получается, что мы учитываем силу, создающую ускорение.

Можете объяснить что было бы при проскальзывании. Куда бы была направлена сила трения и как бы двигалось тело?

Сила трения была бы направлена также, автомобиль двигался бы туда же, только вот скорость точки части шин, что соприкасаются с Землей уже не будет равна нулю.

Могли бы объяснить почему тут сила трения направлена с ускорением в одном направлении, а в других задачах наоборот?

Это вопрос очень обширный. Но сразу скажу, что я не смогу объяснить как направление силы трения соотносится с ускорением – потому что никакого правила здесь нет. А вот со скоростью – могу.
Попробую объяснить коротко и просто.
Вообще, есть сила трения скольжения, а есть сила трения покоя (ну ещё и сила трения качения, но о ней говорить не будем).
Сила трения скольжения проявляется, когда тела двигаются друг относительно друга (например, брусок по столу, санки по горке и т.д.). Она направлена против скорости, т.е. стремится уменьшит скорость тела.
Сила трения покоя имеет место, когда тела или их точки неподвижны относительно друг друга. Хороший пример, который также наблюдается в данной задаче – качение колеса (точка соприкосновения с Землей – неподвижна). А вот эта сила уже сонаправлена со скоростью. Она помогает колесу катиться.

Зачастую проблемы с правильным указанием направления действия силы трения наблюдаются как раз в случае качения колеса. Если оно не проскальзывает (т.е. машина не буксует на месте), то она сонаправлена с направлением качения колеса.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *