Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de grootste versnelling die een hardloper kan opbrengen als de wrijving tussen haar schoenen en het wegdek 72 procent van het gewicht bedraagt?

Om dit probleem op te lossen kunnen we de tweede wet van Newton gebruiken, die stelt dat de versnelling van een object gelijk is aan de netto kracht die op het object inwerkt, gedeeld door zijn massa.

In dit geval is de nettokracht die op de hardloper inwerkt de wrijvingskracht tussen haar schoenen en het trottoir, die wordt gegeven door:

$$F_f=\mu_k n$$

waar:

* $$F_f$$ is de wrijvingskracht

* μk is de kinetische wrijvingscoëfficiënt

* n is de normaalkracht

De normaalkracht is gelijk aan het gewicht van de loper, die wordt gegeven door:

$$n=mg$$

waar:

* m is de massa van de hardloper

* g is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht

Door deze vergelijkingen te combineren, krijgen we:

$$F_f=\mu_k mg$$

En

$$a=\frac{F_f}{m}=\frac{\mu_k mg}{m}=\mu_k g$$

Als we de gegeven waarden vervangen, krijgen we:

$$a=(0,72)(9,8 m/s^2)=7,06 m/s^2$$

Daarom is de grootste versnelling die een hardloper kan opbrengen als de wrijving tussen haar schoenen en het wegdek (72 procent van het gewicht) gelijk is aan \( 7,06 \ m/s^2 \).