Для решения данной задачи нужно определить тормозной путь мотоциклиста, используя законы физики, в частности второй закон Ньютона и кинематические уравнения движения.
Дано:
- Начальная скорость ( v_0 = 10 ) м/с,
- Коэффициент трения ( \mu = 0,5 ),
- Ускорение свободного падения ( g = 10 ) м/с².
Тормозной путь ( s ) можно определить, используя уравнение, связывающее начальную скорость, ускорение и пройденное расстояние при остановке:
[
v^2 = v_0^2 + 2as,
]
где:
- ( v = 0 ) м/с (конечная скорость, так как мотоциклист останавливается),
- ( a ) — ускорение, которое в данном случае является отрицательным (тормозным).
Сначала определим ускорение. Ускорение, вызванное силой трения, можно найти по формуле:
[
a = -\mu g.
]
Подставим известные значения:
[
a = -0,5 \times 10 = -5 \, \text{м/с}^2.
]
Теперь подставим значения в уравнение для определения тормозного пути:
[
0 = 10^2 + 2 \times (-5) \times s.
]
Упростим уравнение:
[
0 = 100 - 10s.
]
Решим его относительно ( s ):
[
10s = 100,
]
[
s = 10 \, \text{м}.
]
Таким образом, тормозной путь мотоциклиста составляет 10 метров.