С каким максимальным ускорением может двигаться по горизонтальной дороге автомобиль, если коэффициент трения между его шинами и дорогой о,2?

Чтобы определить максимальное ускорение автомобиля, движущегося по горизонтальной дороге, при известном коэффициенте трения $\mu = 0.2$, воспользуемся физическими формулами.

Основные соотношения

Максимальное ускорение достигается, когда сила трения равна максимальной возможной силе трения, которая определяется выражением:

где:

• $\mu$ — коэффициент трения,
• $N$ — сила нормальной реакции опоры.

На горизонтальной дороге сила нормальной реакции $N$ равна силе тяжести $mg$, где:

• $m$ — масса автомобиля,
• $g$ — ускорение свободного падения ($g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2$).

Таким образом:

Согласно второму закону Ньютона, сила трения обеспечивает максимальное ускорение $a$:

Подставляем силу трения:

Сокращаем массу $m$, которая не влияет на результат:

Подстановка значений

Теперь подставим значения:

Выполним расчет:

Ответ

Максимальное ускорение автомобиля на горизонтальной дороге при коэффициенте трения $0.2$ равно 1.96 м/с².