Для решения задачи нам нужно рассмотреть силы, действующие на автомобиль, и применить второй закон Ньютона. Давайте разберем шаги подробно.
Шаг 1: Определим силы, действующие на автомобиль.- Сила тяжести (mg): Это сила, действующая вниз. Массa автомобиля составляет 1 тонна, что равно 1000 кг. Ускорение свободного падения (g) принимаем равным 9.81 м/с².
- Сила тяжести будет равна: mg = 1000 кг * 9.81 м/с² = 9810 Н.
- Компоненты силы тяжести: Поскольку автомобиль поднимается по уклону, нам нужно найти компоненту силы тяжести, которая действует вдоль уклона. Для угла в 30 градусов это будет: Fг = mg * sin(30°) = 9810 Н * 0.5 = 4905 Н.
- Сила нормальной реакции (N): Эта сила перпендикулярна поверхности дороги и равна компоненте силы тяжести, действующей перпендикулярно уклону. Это будет: N = mg * cos(30°) = 9810 Н * (√3/2) ≈ 8490 Н.
- Сила трения (Fт): Сила трения рассчитывается по формуле: Fт = μ * N, где μ - коэффициент трения. Подставляем значения: Fт = 0.1 * 8490 Н = 849 Н.
Шаг 2: Найдем результирующую силу (Fрез).Теперь мы можем найти результирующую силу, действующую на автомобиль, учитывая силу тяги, силу трения и компоненту силы тяжести:
- Сила тяги (Fтяг) = 7000 Н.
- Результирующая сила: Fрез = Fтяг - Fг - Fт = 7000 Н - 4905 Н - 849 Н = 1246 Н.
Шаг 3: Применим второй закон Ньютона.По второму закону Ньютона, сумма сил равна произведению массы на ускорение:
- Fрез = m * a.
- Подставляем значения: 1246 Н = 1000 кг * a.
- Ускорение (a) = 1246 Н / 1000 кг = 1.246 м/с².
Ответ: Ускорение автомобиля составляет примерно 1.246 м/с².