Какова работа силы тяги для автомобиля массой 1000 кг, который движется равноускоренно из состояния покоя и за 10 секунд преодолевает 200 метров, если коэффициент трения составляет 0,05?

Физика 11 класс Динамика и законы Ньютона работа силы тяги автомобиль масса 1000 кг равноускоренное движение состояние покоя 10 секунд 200 метров коэффициент трения 0,05 физика 11 класс задачи по физике механика сила тяги движение автомобиля работа и энергия кинематика Новый

Давайте разберем задачу по шагам и найдем работу силы тяги для автомобиля массой 1000 кг, который движется равноускоренно.

Шаг 1: Определим ускорение автомобиля.

У нас есть информация, что автомобиль начинает движение из состояния покоя и за 10 секунд преодолевает 200 метров. Мы можем использовать формулу для равноускоренного движения:

• S = V0 * t + (a * t^2) / 2

Так как начальная скорость V0 равна нулю, у нас остается:

• S = (a * t^2) / 2

Подставим известные значения:

• 200 = (a * 10^2) / 2

Упростим уравнение:

• 200 = 5a

Теперь найдем ускорение:

• a = 200 / 5 = 40 м/с^2

Шаг 2: Найдем силу тяги.

Сила тяги F, действующая на автомобиль, должна преодолевать как инерцию автомобиля, так и силу трения. Сначала найдем силу трения. Для этого используем формулу:

• Fтр = k * m * g

где:

• k = 0,05 (коэффициент трения)
• m = 1000 кг (масса автомобиля)
• g = 10 м/с^2 (ускорение свободного падения)

Подставим значения:

• Fтр = 0,05 * 1000 * 10 = 500 Н

Теперь можем записать второй закон Ньютона для всего автомобиля:

• m * a = F - Fтр

Отсюда выразим силу тяги F:

• F = m * a + Fтр

Подставим наши значения:

• F = 1000 * 40 + 500 = 40000 + 500 = 40500 Н

Шаг 3: Найдем работу силы тяги.

Работа W, совершенная силой, рассчитывается по формуле:

• W = F * S

где S - расстояние, которое автомобиль преодолел, то есть 200 метров. Подставим наши значения:

• W = 40500 * 200 = 8100000 Дж

Ответ: Работа силы тяги составляет 8100000 Дж.