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?

Физика 11 класс Законы Ньютона физика 11 класс сила скорость автомобиль разгон масса время путь задача кинематика Новый

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Сначала преобразуем все данные в удобные единицы измерения. Масса автомобиля:

• 5 тонн = 5000 кг

Скорости автомобиля:

• Начальная скорость v1 = 54 км/ч = 54 * (1000 м / 3600 с) = 15 м/с
• Конечная скорость v2 = 72 км/ч = 72 * (1000 м / 3600 с) = 20 м/с

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:

• F = 5 кН = 5000 Н
• m = 5000 кг

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:

• v2 = 20 м/с
• v1 = 15 м/с
• a = 1 м/с²

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:

• v1 = 15 м/с
• a = 1 м/с²
• t = 5 с

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:

• Время: 5 секунд
• Путь: 87.5 метров