Вагон массой 20 тонн движется равнозамедленно с ускорением 0,3 м/с^2 найдите силу торможения действующую на вагон и коэффициент трения.

Чтобы найти силу торможения, действующую на вагон, и коэффициент трения, воспользуемся основными законами механики.

Дано:

• Масса вагона $m = 20$ тонн = $20000$ кг (переводим в килограммы, так как все расчёты ведем в системе СИ).
• Ускорение $a = -0.3 \, \text{м/с}^2$ (отрицательное, так как движение равнозамедленное).

Найдём силу торможения

По второму закону Ньютона, сила $F$, действующая на тело, определяется как произведение массы на ускорение:

Подставим значения:

Минус говорит о том, что сила направлена противоположно движению, что и соответствует торможению. Модуль силы торможения составляет $6000$ Н.

Найдём коэффициент трения

Теперь, чтобы найти коэффициент трения $\mu$, воспользуемся формулой для силы трения:

где $N$ — сила нормальной реакции опоры, которая в данном случае равна силе тяжести вагона, так как движение происходит по горизонтальной поверхности.

Сила тяжести $N$ для вагона определяется как:

где $g = 9.8 \, \text{м/с}^2$ — ускорение свободного падения.

Подставим значения:

Теперь, зная силу трения (она равна силе торможения, так как больше никаких сил, кроме трения, в направлении движения не действует) и силу реакции опоры, можем найти $\mu$:

Ответ:

1. Сила торможения, действующая на вагон, равна $6000$ Н.
2. Коэффициент трения между вагоном и поверхностью составляет примерно $0.0306$.