Под действием силы 5 кН скорость автомобиля массой 5 тонн увеличилась с 54 км/ч до 72 км/ч. Какое время и путь потребовались для разгона?
Физика11 классЗаконы Ньютонафизика 11 класссиласкоростьавтомобильразгонмассавремяпутьзадачакинематика
Давайте решим задачу шаг за шагом.
Сначала преобразуем все данные в удобные единицы измерения. Масса автомобиля:
Скорости автомобиля:
Теперь найдем ускорение автомобиля. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона:
Сила (F) равна массе (m) умноженной на ускорение (a):
F = m * a
Из этого уравнения находим ускорение:
a = F / m
Подставим известные значения:
a = 5000 Н / 5000 кг = 1 м/с²
Теперь, зная ускорение, можем найти время разгона. Используем формулу для расчета времени:
t = (v2 - v1) / a
Подставим значения:
t = (20 м/с - 15 м/с) / 1 м/с² = 5 с
Теперь найдем путь, который проехал автомобиль за это время. Для этого используем формулу для расчета пути при равномерно ускоренном движении:
s = v1 * t + (a * t²) / 2
Подставим известные значения:
s = 15 м/с * 5 с + (1 м/с² * (5 с)²) / 2
s = 75 м + (1 * 25) / 2 = 75 м + 12.5 м = 87.5 м
Таким образом, для разгона автомобиля потребовалось: