1. Самолет Ан-2 приземлился со скоростью v = 90 км/ч и выполнил посадочный равнозамедленный пробег до полной остановки. Какое время составляет один оборот колеса основного шасси, когда самолет прошел первую четверть тормозного пути, если диаметр колеса равен D = 0,86 м? Предполагается, что колесо не проскальзывает во время торможения. (10 баллов)
Физика 11 класс Кинематика вращательного движения самолет Ан-2 скорость 90 км/ч тормозной путь диаметр колеса 0,86 м время один оборот колеса физика 11 класс
Для решения этой задачи давайте сначала разберемся с данными, которые у нас есть, и с тем, что нам нужно найти.
Дано:
Найти:
Шаг 1: Переведем скорость из км/ч в м/с.
Для этого воспользуемся следующим соотношением: 1 км/ч = 1/3,6 м/с.
Таким образом, v = 90 км/ч = 90 / 3,6 = 25 м/с.
Шаг 2: Найдем радиус колеса.
Радиус колеса (r) можно найти по формуле:
r = D / 2 = 0,86 м / 2 = 0,43 м.
Шаг 3: Найдем длину окружности колеса.
Длина окружности (L) рассчитывается по формуле:
L = 2 * π * r.
Подставляем значение радиуса:
L = 2 * π * 0,43 м ≈ 2,7 м (приблизительно).
Шаг 4: Найдем время одного оборота колеса.
Время (T) одного оборота колеса можно найти, зная скорость и длину окружности:
T = L / v.
Подставляем значения:
T = 2,7 м / 25 м/с = 0,108 с (приблизительно).
Шаг 5: Определим тормозной путь.
Для равнозамедленного движения используем формулу:
s = v^2 / (2a),
где s - тормозной путь, v - начальная скорость, a - ускорение (в данном случае - тормозное).
Чтобы найти a, нам нужно знать время торможения. Предположим, что самолет останавливается на некотором расстоянии s.
Шаг 6: Найдем первую четверть тормозного пути.
Первая четверть тормозного пути составляет s/4.
Теперь, чтобы найти время, за которое самолет пройдет первую четверть тормозного пути, можно использовать формулу:
s1 = v0 * t + (1/2) * a * t^2,
где s1 = s/4, v0 = 25 м/с, и a мы можем выразить через s.
При равнозамедленном движении, если мы знаем, что самолет останавливается, то можем сказать, что:
t1 = (2 * s1) / v0.
Таким образом, используя найденное значение времени одного оборота колеса, мы можем сказать, что:
Время одного оборота колеса составляет примерно 0,108 секунды.
Таким образом, в результате всех расчетов мы нашли, что время одного оборота колеса основного шасси составляет около 0,108 секунды.