Задача #15 ← →

Ве­ло­си­пе­дист стар­ту­ет из со­сто­я­ния по­коя и дви­жет­ся пря­мо­ли­ней­но. При­об­ре­тя не­ко­то­рую по­сто­ян­ную ско­рость, ве­ло­си­пе­дист пе­ре­ста­ет кру­тить пе­да­ли.

  1. Ка­кое на­прав­ле­ние во вре­мя раз­го­на име­ет сила тре­ния, при­ло­жен­ная к ве­ду­ще­му ко­ле­су?

  2. Ка­кое на­прав­ле­ние во вре­мя раз­го­на име­ет сила тре­ния, при­ло­жен­ная к ве­до­мо­му ко­ле­су?

  3. Ка­кое на­прав­ле­ние име­ет сила тре­ния, дей­ству­ю­щая на ко­ле­са со сто­ро­ны по­верх­но­сти по­сле того, как ве­ло­си­пе­дист пе­ре­стал кру­тить пе­да­ли?

Счи­тать, что ко­ле­со и по­верх­ность не де­фор­ми­ру­ют­ся. Тре­ни­ем в осях ко­лес и со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь.

Решение

  1. Тре­ние яв­ля­ет­ся един­ствен­ной си­лой, уско­ря­ю­щей ве­ло­си­пед, по­это­му со­на­прав­ле­но с уско­ре­ни­ем. По­сколь­ку ве­ло­си­пе­дист стар­ту­ет, то уско­ре­ние со­на­прав­ле­но с мгно­вен­ной ско­ро­стью, то есть и на­прав­ле­ни­ем дви­же­ния.

  2. Ве­ло­си­пед дей­ству­ет на ось ве­до­мо­го ко­ле­са по на­прав­ле­нию дви­же­ния. Если бы по­верх­ность была глад­кой, ниж­няя часть ве­до­мо­го ко­ле­са дви­га­лась бы по на­прав­ле­нию дви­же­ния, зна­чит, сила тре­ния на­прав­ле­на на­зад, про­тив пред­по­ла­га­е­мо­го на­прав­ле­ния дви­же­ния.

  3. Сила тре­ния не дей­ству­ет на ко­ле­са, ко­гда ве­ло­си­пе­дист не кру­тит пе­да­ли. Ко­ле­са вра­ща­ют­ся по инер­ции.