Автомобиль массой m = 4800 кг движется равномерно в гору с углом наклона 15°. Коэффициент трения на всем пути считать постоянным и равным 0.17. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Значения и округлять до сотых. Определите силу тяги мотора (в кН). Полученное значение округлить до десятых.
Другие предметыУниверситетСилы и законы Ньютонафизические основы механикиавтомобильсила тягиугол наклонакоэффициент тренияускорение свободного падениямасса автомобиляравномерное движениерасчеты в механикеуниверситетская физика
Чтобы определить силу тяги мотора автомобиля, который движется в гору, нам нужно учитывать несколько факторов: силу тяжести, силу трения и угол наклона. Рассмотрим шаги решения задачи.
Сила тяжести (F_t) действует вниз и рассчитывается по формуле:
F_t = m * g
где m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения.
Подставим известные значения:
F_t = 4800 кг * 10 м/с² = 48000 Н.
Эта компонента (F_tg) рассчитывается по формуле:
F_tg = F_t * sin(α)
где α - угол наклона (15°).
Сначала найдем sin(15°). Значение sin(15°) приблизительно равно 0.2588.
Теперь подставим это значение:
F_tg = 48000 Н * 0.2588 = 12422.4 Н.
Сила нормального давления (N) действует перпендикулярно поверхности наклона и рассчитывается по формуле:
N = F_t * cos(α)
Значение cos(15°) приблизительно равно 0.9659.
Теперь подставим это значение:
N = 48000 Н * 0.9659 = 46383.2 Н.
Сила трения (F_f) рассчитывается по формуле:
F_f = μ * N
где μ - коэффициент трения (0.17).
Теперь подставим значения:
F_f = 0.17 * 46383.2 Н = 7895.18 Н.
Сила тяги (F_ta) должна преодолевать как силу тяжести вдоль склона, так и силу трения:
F_ta = F_tg + F_f
Подставим значения:
F_ta = 12422.4 Н + 7895.18 Н = 20317.58 Н.
1 кН = 1000 Н, поэтому:
F_ta = 20317.58 Н / 1000 = 20.31758 кН.
Округлим до десятых: 20.3 кН.
Ответ: Сила тяги мотора составляет 20.3 кН.