Какова была равнодействующая приложенных к автомобилю силам при его разгоне, прямолинейном равномерном движении и торможении, если автомобиль массой 2 тонны за 40 секунд набрал скорость 36 км/ч, а затем остановился за 8 секунд перед перекрестком?
Физика 11 класс Законы Ньютона равнодействующая сила автомобиль разгон торможение физика 11 класс масса 2 тонны скорость 36 км/ч прямолинейное движение время 40 секунд остановка 8 секунд
Давайте разберем задачу пошагово и найдем равнодействующую силу, приложенную к автомобилю в разных режимах его движения: при разгоне, в прямолинейном равномерном движении и при торможении.
1. Разгон автомобиля:Изначально у нас есть автомобиль массой 2 тонны, что равняется 2000 кг. Он разгоняется до скорости 36 км/ч за 40 секунд. Сначала преобразуем скорость из км/ч в м/с:
Теперь найдем ускорение. Ускорение можно найти по формуле:
где V - конечная скорость (10 м/с), V0 - начальная скорость (0 м/с), t - время (40 с).
Подставляем значения:
Теперь найдем равнодействующую силу, используя второй закон Ньютона:
где m - масса автомобиля (2000 кг), a - ускорение (0.25 м/с²).
Подставляем значения:
Таким образом, равнодействующая сила при разгоне составляет 500 Н.
2. Прямолинейное равномерное движение:При прямолинейном равномерном движении автомобиль движется с постоянной скоростью. В этом случае ускорение равно нулю, а значит, и равнодействующая сила также равна нулю:
Таким образом, равнодействующая сила при прямолинейном равномерном движении составляет 0 Н.
3. Торможение:Теперь рассмотрим торможение. Автомобиль останавливается с скорости 10 м/с до 0 м/с за 8 секунд. Найдем ускорение (в данном случае это замедление):
Теперь найдем равнодействующую силу при торможении:
Знак минус указывает на то, что сила направлена в противоположную сторону движения. Таким образом, равнодействующая сила при торможении составляет 2500 Н в направлении, противоположном движению.
Итак, итоговые результаты: