С какой начальной скоростью двигался автомобиль массой m = 2 тонны, если под действием тормозящей силы F = 2 кН он останавливается, пройдя расстояние 50 м.? Все величины выражены в СИ.
Другие предметы Колледж Динамика техническая механика автомобиль начальная скорость тормозящая сила масса автомобиля расстояние физика колледж задачи по механике СИ единицы
Для решения этой задачи мы будем использовать второй закон Ньютона и кинематическое уравнение для равномерно замедленного движения.
По второму закону Ньютона сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:
F = m * a
где F - сила, m - масса, a - ускорение (в данном случае замедление, так как автомобиль тормозит).
Перепишем это уравнение для нахождения замедления:
a = F / m
Подставим известные значения:
F = 2000 Н (так как 2 кН = 2000 Н)
m = 2000 кг (так как 2 тонны = 2000 кг)
a = 2000 Н / 2000 кг = 1 м/с²
Таким образом, замедление a = 1 м/с².
Уравнение, связывающее начальную скорость, замедление и пройденное расстояние, выглядит следующим образом:
v² = u² + 2 * a * s
где v - конечная скорость (0 м/с, так как автомобиль останавливается), u - начальная скорость, a - замедление, s - пройденное расстояние.
Подставим известные значения:
0 = u² + 2 * (-1 м/с²) * 50 м
0 = u² - 100
u² = 100
u = √100
u = 10 м/с
Начальная скорость автомобиля была 10 м/с.