Question

Во время соревнований по скиджорингу (это зимний вид спорта, в котором собаки тянут лыжника за собой) верёвка жесткостью 12 кН/м удлинилась на 4 мм. Масса спортсмена со снаряжением равна 80 кг. Спортсмен движется равномерно и прямолинейно. Определите коэффициент трения лыж о снег. Сделайте рисунок, расставьте все силы, действующие в данном случае.

Answer 1

Ответ: μ≈0,06.

Объяснение:

Если не учитывать сопротивление воздуха, то на спортсмена действуют две силы: сила со стороны верёвки F1 и сила трения F2=μ*m*g, где μ - неизвестный коэффициент трения, m=80 кг - масса спортсмена со снаряжением, g≈10 м/с² - ускорение свободного падения. Но F1=k*x, где k=12 кН/м=12000 Н/м - жёсткость верёвки,  а x=4 мм=0,004 м - её удлинение. Так как по условию спортсмен движется равномерно и прямолинейно, то по второму закону Ньютона F1=F2. Отсюда следует уравнение k*x=μ*m*g, откуда μ=k*x/(m*g)≈12000*0,004/(80*10)=0,06.