Какова сила трения, если вагон массой 20 тонн останавливается через 50 секунд после толчка, пройдя расстояние 125 метров?

Физика 9 класс Сила трения сила трения вагон масса 20 тонн остановка расстояние 125 метров время 50 секунд физика задачи по физике Новый

Для того чтобы найти силу трения, необходимо сначала определить ускорение вагона, а затем использовать его для расчета силы трения. Давайте разберем решение по шагам.

Шаг 1: Преобразуем массу вагона

• Масса вагона составляет 20 тонн, что равно 20000 кг.

Шаг 2: Определим начальную скорость

• Поскольку вагон останавливается, его конечная скорость равна 0 м/с.
• Пусть начальная скорость вагона равна V0 (мы ее не знаем, но можем рассчитать).

Шаг 3: Используем уравнение движения

Мы знаем, что вагон прошел расстояние S = 125 метров за время t = 50 секунд. Мы можем использовать уравнение движения:

S = V0 * t + (a * t^2) / 2

Здесь a - ускорение. Поскольку вагон останавливается, мы можем выразить V0 через ускорение:

Шаг 4: Найдем ускорение

Ускорение можно найти как:

a = (V - V0) / t = (0 - V0) / t = -V0 / t

Теперь подставим это значение в уравнение движения:

125 = V0 * 50 + (-V0 / 50) * (50^2) / 2

Упрощаем уравнение:

125 = V0 * 50 - V0 * 25

125 = V0 * 25

Отсюда V0 = 125 / 25 = 5 м/с.

Шаг 5: Найдем ускорение

• Теперь, зная начальную скорость V0, можем найти ускорение:
• a = (V - V0) / t = (0 - 5) / 50 = -0.1 м/с².

Шаг 6: Рассчитаем силу трения

Сила трения Fтр можно найти по второму закону Ньютона:

F = m * a, где m - масса вагона, a - ускорение.

Подставим известные значения:

Fтр = 20000 кг * (-0.1 м/с²) = -2000 Н.

Знак минус указывает на то, что сила трения направлена против движения вагона.

Ответ:

Сила трения составляет 2000 Н (в направлении, противоположном движению вагона).