Задача на коэффициент трения
Всем доброго времени суток.
Меня зовут Сергей,довольно таки хорошо разбираюсь в компьютерных процессах,иностранных программах,в скриптинге.
Но жизнь сложилась так что мне пришлось учиться в другом месте и в другом институте где много времени уделяют Физике,но я к сожалению мало что в ней понимаю...
Так вот я наткнулся на ваш форум,и надеюсь на вашу поддержку,хочу научиться решать задачи по физике.
Вот к примеру:
Человек стоящий на неподвижной тележке бросает в горизонтальном направлении камень массой 2кг,тележка с человеком после бросания камня покатилась назад.Скорость бросания камня в 1 момент = 0.1 м/с.
Масса тележки с человеком = 100кг . Найдите коэффициент трения тележки об поверхность,если она остановилась через 0.5 с
Я нарисовал рисунок,по рисунку указал все силы которые действуют на человека с тележкой.
1 сила = сила тяжести(mg),2 сила - сила трения.
Если рассуждать логически,то с помощью массы камня и его скорости можно узнать силу с которой человек кинул его,а уже отталкиваясь от этого,найти коэффициент трения.
Уже 2 книги прочитал я не могу не как понять как это все записать...А может я вообще мыслю не верно.
Может кто нибудь помочь?(Показать формулы,немного теории)
Буду очень благодарен.
отредактировал(а) Extremal: 2012-09-06 11:33 GMT
Личное сообщение
Сергей - Информация для размышления. При броске импульс камня и импульс человека с тележкой - одинаковы. Это закон сохранения импульса:
\(MV = mv\)
Человек и тележка приобрели скорость V и , следовательно , кинетическую энергию, которая в конечном итоге переходит в работу сил трения - закон сохранения энергии:
\(\frac{MV^2} {2} = F_tS = kNS\)
N = Mg - сила нормального давления, k -коэффициент трения. Путь отката S находится из уравнений движения - кинематика:
\(S = Vt - \frac{at^2} {2}; V = at;\)
Если честно мало что понял,но понял что тут действуют 2 закона: 1 закон - закон сохранения импульса, 2 закон - закон сохранения энергии.Оба эти закона вычисляются по формулам.
Из закона сохранения энергии можно выразить k - коэффициент трения.
Нам известны m - масса человека с телегой 100кг.Скорость камня.Блин запутался..
Как я понял нас интересует только вот эта формула kNS,где k - искомое,N = mg,масса известна,g - постоянная 9.8 ,но можно взять как 10.Вот не пойму для чего путь отката.
Даже если искать путь отката,то возмем V как at,тогда:
t - нам известно,а вот ускорение a - неизвестно.В таком случае нужно вместо Ускорения - a, брать ускор своб падения - g,я правильно мыслю?
Избавтесь от ускорения a:
\( a = \frac{V} {t}\) подставив это в S. Не путайте M и V - человека и тележки с m и v - массой камня и его скоростью. Путь S - расстояние на котором работала сила трения.Тележка останавливается пройдя этот путь т.к. кинетическая энергия переходит в работу сил трения на пути S иначе говорят во внутреннюю энергию.
Я заменил ускорение а на V/t,подставил числа(V=0.1 м/с, t= 0.5с)
Если я не ошибся в подсчете то получается S= -0.1м
Только не понял как выразить из kNS коэффициент трения k.
Если тока k=N/S.
Отсюда: k=mg/s,k=100кг(Не перевожу в системе Си в граммы) * 9.8/ -0.1= -10000.
Че то я на мудрил....
Подскажите что не так?
Добавлено спустя 2 часа(ов) 37 минут
Было бы неплохо если бы кто нибудь написал решение этой задачи или ответ,мне было бы проще понять что к чему.
отредактировал(а) Extremal: 2012-09-06 17:15 GMT
Просто надо быть внимательным и последовательным. Если трудно решать в общем виде, решайте постепенно.
S=V*t-(a*t^2)/2 т.к. V=a*t то получаем: S=V*t-(V*t)/2=(V*t)/2=(0,1*0,5)/2=0,025 м.
(М*V^2)/2=k*M*g*S откуда k=(V^2)/2*g*S=0,01/2*9,8*0,025=0,02
Ответ: k=0,02
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
Спасибо,теперь стало понятнее,только куда делась масса - M ?
И для чего в условии дали массу камня и массу тележки с человеком...
М - нужна была для нахождения общей скорости V.
M*V=m*v
А в последнем действии она сократилась (в левой и правой части уравнения сократили на М).
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.