Чему должен быть равен минимальный коэффициент трения между шинами

Условие задачи:

Чему должен быть равен минимальный коэффициент трения между шинами и поверхностью наклонной дороги с уклоном 30°, чтобы автомобиль мог двигаться по ней вверх с ускорением 0,6 м/с 2 ?

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

Решение задачи:

Схематично изобразим автомобиль на наклонной дороге, введем систему координат и покажем все силы, действующие на автомобиль. На него действует сила тяжести, сила реакции опоры (на рисунке изображена суммарная со стороны двух колес) и сила трения покоя.

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):

Учитывая (2), имеем:

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

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.

Каков должен быть минимальный коэффициент трения между шинами автомобиля

Вопрос по физике:

1,Каков должен быть минимальный коэффициент трения скольжения между шинами автомобиля и асфальтом, чтобы автомобиль мог пройти закругление радиусом 200м при скорости 108км/ч?

Ответы и объяснения 1

Дано V=108 км/ч=30 м/с R=200 м k- ?

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

• Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
• Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
• Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
• Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.