Jump to content

Условие:

$2.1.34.$ Сила сопротивления воздуха, действующая на велосипедиста, пропорциональна квадрату скорости велосипедиста: $f = \alpha v^2$. На горизонтальной дороге наибольшая скорость велосипедиста составляет примерно $20 \,м/с$. Оцените коэффициент пропорциональности $\alpha$, если масса велосипедиста вместе с велосипедом $70 \,кг$, а коэффициент трения между колесами и дорогой $0.4$.

Решение:

 Силы действующие на велосипедиста
Силы действующие на велосипедиста

В данном случае движение происходит исключи- тельно за счёт силы трения, которая, по сути, является движущей силой. Если бы сила трения отсутствовала, то велосипед, так же, впрочем, как и автомобиль, не стронулся бы с места. Перемещение с ускорением становится возможным, когда проекция силы трения на горизонтальную ось превышает по модулю силу сопротивления со стороны воздуха $$\mu mg \geq f$$ При движении без ускорения, с постоянной скоростью, последнее неравенство превращается в равенство $$\mu mg = f$$ $$\mu mg = \alpha v^2$$ $$\boxed{\alpha = \frac{\mu mg}{v^2}\approx 0.7 \,кг/м}$$

Ответ: $\alpha\approx 0.7 \,кг/м$