Какова сила тяги автомобиля массой 1,5 тонны, если он начинает движение с места и за 20 секунд достигает скорости 10 метров в секунду, при коэффициенте трения 0,02? И какой путь пройдет этот автомобиль за 10 секунд?

Физика 8 класс Законы движения сила тяги автомобиля масса автомобиля скорость автомобиля коэффициент трения путь автомобиля физика 8 класс движение с места расчет силы тяги кинематика движения физические формулы Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть два основных аспекта: силу тяги, необходимую для разгона автомобиля, и путь, который он пройдет за определенное время.

Шаг 1: Вычисление силы тяги

Сначала определим массу автомобиля. У нас есть масса в тоннах, которую нужно перевести в килограммы:

• 1 тонна = 1000 кг, следовательно, 1,5 тонны = 1,5 * 1000 = 1500 кг.

Теперь найдем ускорение автомобиля. У нас есть начальная скорость (v0 = 0 м/с), конечная скорость (v = 10 м/с) и время (t = 20 с). Используем формулу для вычисления ускорения:

• a = (v - v0) / t = (10 м/с - 0 м/с) / 20 с = 0,5 м/с².

Теперь можем рассчитать силу, необходимую для достижения этого ускорения, используя второй закон Ньютона:

• F = m * a = 1500 кг * 0,5 м/с² = 750 Н.

Однако, нам также нужно учесть силу трения, которая будет действовать на автомобиль. Сила трения вычисляется по формуле:

• Fт = μ * N, где μ - коэффициент трения, а N - нормальная сила.

Нормальная сила для автомобиля, стоящего на горизонтальной поверхности, равна весу автомобиля:

• N = m * g, где g ≈ 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
• N = 1500 кг * 9,81 м/с² = 14715 Н.

Теперь можем рассчитать силу трения:

• Fт = 0,02 * 14715 Н = 294,3 Н.

Теперь найдем общую силу тяги, которая должна преодолеть силу трения и обеспечить необходимое ускорение:

• Fтяги = F + Fт = 750 Н + 294,3 Н = 1044,3 Н.

Шаг 2: Вычисление пути, пройденного автомобилем за 10 секунд

Для нахождения пути, пройденного автомобилем за 10 секунд, можно использовать формулу для равномерно ускоренного движения:

• s = v0 * t + (1/2) * a * t².

Подставим известные значения:

• s = 0 * 10 + (1/2) * 0,5 * (10)² = (1/2) * 0,5 * 100 = 25 м.

Таким образом, автомобиль пройдет 25 метров за 10 секунд.

Ответ:

• Сила тяги автомобиля составляет примерно 1044,3 Н.
• Путь, пройденный автомобилем за 10 секунд, составляет 25 метров.