Какова будет максимальная скорость электросамоката массой M = 12 кг, если им управляет человек массой m_{2} = 48 кг, если известно, что максимальная скорость под управлением человека массой m_{1} = 58 кг составляет v_{1} = 12 м/c? При этом мощность двигателя P электросамоката и коэффициент трения между колесами самоката и асфальтом считаются постоянными.
Физика 11 класс Динамика и движение тел максимальная скорость электросамокат масса физика 11 класс мощность двигателя коэффициент трения управление человеком расчет скорости
Для решения данной задачи мы можем использовать принцип пропорциональности, основанный на том, что мощность, развиваемая электросамокатом, будет одинаковой при разных массах водителя, поскольку мощность двигателя и коэффициент трения постоянны.
Сначала определим общую массу самоката с водителем для каждого случая:
Теперь мы знаем, что максимальная скорость v1 при массе M1 равна 12 м/с. Мы можем записать пропорцию, основываясь на том, что мощность P пропорциональна произведению массы и скорости:
Согласно формуле:
P = m * vДля первого случая:
P = M1 * v1 = 70 кг * 12 м/сДля второго случая:
P = M2 * v2Теперь приравняем обе мощности:
M1 * v1 = M2 * v2Подставим известные значения:
70 кг * 12 м/с = 60 кг * v2Теперь решим уравнение для v2:
Таким образом, максимальная скорость электросамоката под управлением человека массой 48 кг составит 14 м/с.