Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 393. Ruch z tarciem

Zadanie

Ciało poruszające się ruchem prostoliniowym jednostajnym z prędkością o wartości v₀ zaczęło hamować pod wpływem stałej siły tarcia. Współczynnik tarcia kinetycznego ciała o podłoże wynosi f.

Jaką drogę ciało przebyło od momentu rozpoczęcia hamowania do zatrzymania się?

Dynamika – ruch jednostajnie opóźniony

Tarcie jako siła powodująca hamowanie ciała. Własności siły tarcia.

Tarcie często rozpatrywane jest w kategoriach: DOBRE – ZŁE.

O zjawiskach fizycznych trudno jest obiektywnie mówić oceniając je w sposób stosowany do oceny ludzkiego postępowania.

Zjawiska fizyczne (przyrodnicze) po prostu są i mają specyficzne własności. Nie ma znaczenia (dla zjawisk!) czy się nam one podobają czy nie.

Cała sztuka polega na wykorzystywaniu zespołów zjawisk i własności ciał tak, by naszym celom sprzyjały jedne z nich, a inne udało się skompensować.

Najważniejsze dla nas powinno być zrozumienie zjawisk i własności ciał, by można było to potem stosować i ewentualnie szukać nowych własności ciał i nowych zjawisk.

Od czego zależy, w idealnym przypadku, droga hamowania ciała?
Czy można tą wartością dowolnie manipulować?

Oto zadanie, które daje odpowiedź na to pytanie.

Zadanie

Ciało poruszające się ruchem prostoliniowym jednostajnym z prędkością o wartości v₀ zaczęło hamować pod wpływem stałej siły tarcia. Współczynnik tarcia kinetycznego ciała o podłoże wynosi f.

Jak± drogę ciało przebyło od momentu rozpoczęcia hamowania do zatrzymania się?

Obliczenia wykonać

• - dla prędkości początkowej 72 kilometrów na godzinę (20 metrów na sekundę) oraz
  
• - dla współczynnika tarcia kinetycznego (ciał przesuwających się względem siebie) – 0,1.
  

Rozwiązanie

Stała siła tarcia oznacza stałe przyspieszenie (opóźnienie).

Ciało porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym.

Ruch ciała trwa do zatrzymania się ciała – prędkość maleje do zera.

Z tego warunku obliczymy czas ruchu od momentu rozpoczęcia hamowania – czas hamowania.

Znając czas ruchu i podane wcześniej własności tego ruchu możemy obliczyć drogę ruchu.

Jak wyprowadzić wzory na

przyspieszenie w ruchu z tarciem

czas ruchu opóźnionego

drogę w ruchu opóźnionym

Zaglądamy dalej

Wyprowadzenie wzoru na opóźnienie i czas hamowania



Wyprowadzenie wzoru na drogę hamowania

393.4-2010.12.12